Genel ve spesifik metabolik yollar. Kirleticilerin mikrobiyolojik dönüşümünün ana biyokimyasal yolları

Metabolizmaya Giriş (Biyokimya)

Metabolizma veya metabolizma, vücuttaki kimyasal reaksiyonların bir kombinasyonudur, bu da maddelerini ve yaşam için gerekli enerjiyi sağlayan enerji sağlar. Kompleks'ten daha basit bileşiklerin oluşumu eşlik eden metabolizma süreci, katabolizma terimiyle gösterilir. Sonuçta, nihayetinde, nispeten daha basit - anabolizmden gelen karmaşık bir ürünün oluşumuna giden süreç. Anabolik süreçlerin enerji tüketimi, katabolik - serbest bırakılması eşlik eder.

Anabolizm ve katabolizma, reaksiyonların basit bir reaksiyonu değildir. Anabolik yollar, katabolizma yollarından en az biri, bağımsız olarak düzenlenecek enzimatik reaksiyonlardan en az birinden farklı olmalıdır ve bu enzimlerin aktivitesinin kontrolü nedeniyle, toplam bozulma oranı ve maddelerin sentezi düzenlenir. Bir bütün olarak tüm işlemin hızını belirleyen enzimler anahtar denir.

Ayrıca, bir veya başka bir molekülün katabolizmasının enerji düşünceleri için sentezi için uygun olabileceği yol. Örneğin, glikoz glikozun piruvata glikoz bölünmesi, spesifik enzimler tarafından katalize edilen 11 ardışık aşamadan oluşan bir işlemdir. Piruvat'tan glukozun sentezinin, çürümesinin tüm bu enzimatik aşamalarının basit bir çekiciliği olması gerektiği görülüyor. Böyle bir yol ilk bakışta ve en doğal ve en ekonomik olarak görünür. Bununla birlikte, gerçekte, karaciğerdeki glukoz biyosentezi (glukekenez) farklı akar. Onun çürümesinde yer alan 11 enzimatik aşamadan sadece 8'ini içerir ve 3 Eksik aşamada, bu biyositentetik yolda doğal olan tamamen farklı bir enzimatik reaksiyon kümesi ile değiştirilir. Ek olarak, katabolizmanın ve anabolizmanın yanıtları genellikle membranlarla ayrılır ve farklı hücre bölmelerinde devam eder.

Tablo 8.1. Hepatosit'te bazı metabolik yolların tamamlanması

Tamamlayıcı	Metabolik yollar
Cytosol	Glycoliz, birçok glukoneogenez reaksiyonları, amino asit aktivasyonu, yağ asidi sentezi
Hücre zarı	Enerjiye Bağımlı Taşıma Sistemleri
	DNA replikasyonu, çeşitli RNA türlerinin sentezi
Ribozomlar	Sentez proteini
Lizozomlar	Hidrolitik enzimlerin yalıtımı
Golgi kompleksi	Plazma membranın oluşumu ve salgı kabarcıkları
Mikromomlar	Katalaz ve amino asit oksidazların lokalizasyonu
Endoplazmik retikulum	Sentez lipid
Mitokondri	Tricarboksilik asit döngüsü, kumaş solunum zinciri, yağ asitlerinin oksidasyonu, oksidatif fosforilasyon

Metabolizma 4 işlevi gerçekleştirir:

1. Gıda maddelerinin zengin enerjisini paylaşmak suretiyle elde edilen kimyasal enerjinin organizmasını verin;

2. Yiyecek maddelerinin, makromoleküllerin biyosentezi için hücrede kullanılan yapı taşlarına dönüşümü;

3. Makromoleküler (biyopolimer) ve canlı bir organizmanın supramoleküler yapılarını, yapısının plastik ve enerji bakımı;

4. Hücrenin ve gövdenin belirli özelliklerini yerine getirmek için gerekli olan biyomoleküllerin sentezi ve imha edilmesi.

Metabolik yol, vücuttaki belirli bir maddenin kimyasal dönüşümleri dizisidir. Dönüşüm işleminde oluşan ara ürünler metabolitler denir ve metabolik yolun son bağlantısı nihai üründür. Metabolik bir yolun bir örneği Glycoliz, kolesterol sentezidir.

Metabolik döngü, sonlu ürünlerden biri olan bir metabolik yoldur, bu işlemde yer alan bağlantılardan biriyle aynıdır. İnsan vücudundaki en önemli metabolik döngüler, trikarboksilik asitlerin (krebs döngüsü) ve ornitin üre döngüsü döngüsüdür.

Neredeyse tüm metabolik reaksiyonlar sonuçta ilişkilidir, çünkü bir enzimatik reaksiyonun ürünü bir başkası için bir substrat olarak hizmet verdiğinden, bu işlemde bir sonraki aşamada rol oynar. Böylece, metabolizma son derece karmaşık bir enzimatik reaksiyon ağı olarak gösterilebilir. Bu ağın bir kısmındaki besin maddelerinin akışı azalır veya kırılırsa, bu ilk değişikliğin bir şekilde dengelenmesi veya telafi edilmesi için yanıt olarak ağın başka bir bölümünde değişiklik meydana gelebilir. Ayrıca, hem katabolik hem de anabolik reaksiyonlar, en ekonomik olarak, yani en düşük enerji ve maddelerle en ekonomik olarak devam ettikleri şekilde ayarlanır. Örneğin, hücredeki besinlerin oksidasyonu bir hızda gerçekleştirilir, şu anda enerji ihtiyacını karşılamak için yeterlidir.

Özel ve Paylaşılan Katabolizma

Katabolizmada üç aşama farklılık gösterir:

1. Polimerler monomerlere dönüşür (proteinler - amino asitlerde, monosakaritlerde karbonhidratlar, lipitler - gliserolde ve yağ asidi). Kimyasal enerji ısı şeklinde dağılır.

2. Monomerler, asetil-kolundaki ezici çoğunlukta ortak ürünlere dönüşür. Kimyasal enerji, kısmen ısı şeklinde dağılır, kısmen restore edilmiş katsayı formları (NADB, FADN2) formunda, ATP'nin makroerjik bağlarındaki (substrat fosforilasyonu) şeklinde biriktirilir.

Katabolizmanın 1. ve 2. aşaması, proteinlerin, lipitlerin ve karbonhidratların metabolizmasına özgü spesifik yollara aittir.

3. Katabolizmanın son aşaması, trikarboksilik asit döngüsünün (CREC döngüsü) reaksiyonlarında asetil-soğutucunun CO2 ve H20'ye oksidasyonuna indirgenir - katabolizmanın genel yolu. Oksidatif reaksiyonlar Yaygın katabolizma yolu, bir doku solunum zinciri ile konjugattır. Aynı zamanda, enerji (% 40-45) ATP (oksidatif fosforilasyon) şeklindedir.

Katabolizmanın spesifik ve yaygın yolları, biyopolimerler (proteinler, karbonhidratlar, lipitler), ana sonlu katabolik ürünler olan CO2, H20 ve NH3'e parçalanır.

Normalde ve patolojiyle metabolitler

Yaşayan bir kafeste, her saniye yüzlerce metabolit oluşturulur. Bununla birlikte, konsantrasyonları belirli bir biyokimyasal sabit veya referans değeri olan belirli bir seviyede desteklenir. Hastalıklar sırasında, biyokimyasal laboratuvar tanılamasının temeli olan metabolitlerin konsantrasyonunda bir değişiklik vardır. Normal metabolitler, glukoz, üre, kolesterol, ortak serum proteini ve diğerlerini bir dizi içerir. Bu maddelerin konsantrasyonunun fizyolojik normların sınırlarının ötesine (artış veya düşüş) çıktısı, vücuttaki değişimlerinin ihlal edildiğini gösterir. Dahası, vücuttaki bir dizi madde sağlıklı adam Sadece metabolizmalarının özelliklerinden kaynaklanan bazı biyolojik sıvılarda bulunur. Örneğin, serum proteinleri normal olarak böbrek filtresinden geçmez ve buna göre idrarda tespit edilmez. Ancak böbreklerin (glomerülonefrit) inflamasyonu ile, proteinler (öncelikle albümin), idrar kapsülüne nüfuz eder, idrar - proteinüride belirir ve idrarın patolojik bileşenleri olarak yorumlanır.

Patolojik metabolitler, miyelom proteinleri (bens-jones proteinleri), Valden çubuklarının makrooglobülinemisinde paraproteinler, glikojenazlar sırasında anomalik glikojen birikimi, sphingolipidos, vb. Sadece hastalıklar için bulunurlar ve sağlıklı bir vücut için karakteristik değildir.

Metabolizmayı inceleyen seviyeler

Öğrenme metabolizması seviyeleri:

1. Bütün organizma.

2. İzole organlar (perfüzer).

3. Doku bölümleri.

4. Hücre kültürleri.

5. Doku homojenatları.

6. İzole hücre organelleri.

7. Moleküler seviye (saflaştırılmış enzimler, reseptörler vb.).

Oldukça sık, radyoaktif izotoplar (3H, 32 P, 14 C, 35 S, 18 O), gövdeye tanıtılan etiketli maddeler uygulamak için metabolizmayı incelemek için kullanılır. Ardından, bu maddelerin hücre lokalizasyonunu, yarı ömrü ve metabolik yollarını belirlemek için izleyebilirsiniz.

İncir. 8.1. Özel ve yaygın katabolik yollar

Bölüm 9. Biyolojik membranlar

Hücre, hücreyi dış ortamdan ayıran membran yapıları olan, bölmelerini (bölmeler) oluşturan ve metabolitlerin algılamasını ve aktarılmasını ve yapısal organizatörlerin alınmasını ve çıkarılmasını sağlayan biyolojik sistemi temsil eder. metabolik yolların.

Membran sistemlerinin - reseptörlerin, enzimlerin, taşıma mekanizmaları, hücre homeostazının korunmasına ve aynı zamanda dış ortamdaki değişikliklere hızlı bir şekilde yanıt vermelerine yardımcı olur.

Membranlar, aracı olmayan supramoleküler yapılardır. İçlerinde proteinler ve lipitler, kovalent olmayan birçok etkileşim (doğa ile kooperatif) tarafından bir araya getirilir.

Membranların ana işlevleri atfedilebilir:

1. Hücrelerin çevreden ayrılması ve hücre içi bölmelerin oluşumu (bölmeler);

2. Membranlar (seçim geçirgenliği) aracılığıyla çok çeşitli maddelerin taşınmasının kontrolü ve düzenlenmesi;

3. Kilitlerarası etkileşimler sağlamaya katılım;

4. Hücrenin içindeki algı ve sinyal iletimi (alım);

5. Enzimlerin yerelleştirilmesi;

6. Enerji dönüştürme işlevi.

Membranlar yapısal ve fonksiyonel ilişkide asimetriktir (karbonhidratlar her zaman dışarıda yerelleştirilir ve membranın içini yoktur). Bunlar dinamik yapılardır: bileşimlerine dahil olan protein ve lipitler, membran düzleminde (yanal difüzyon) hareket edebilir. Bununla birlikte, proteinlerin ve lipitlerin, membranın bir tarafındaki bir tarafındaki (enine difüzyon, flip flopları) geçişi de son derece yavaş ortaya çıkar. Membranların hareketliliği ve akışkanlığı, kompozisyonuna bağlıdır: doymuş ve doymamış yağ asitlerinin yanı sıra kolesterolün oranları. Membranın akışkanlığı, fosfolipidlerde yağ asitlerinin doygunluğundan daha düşüktür ve daha fazla içerik kolesterol. Ek olarak, membran kendi kendine montaj ile karakterizedir.

Hücre membranlarının genel özellikleri:

1. Su ve nötr lipofilik bileşikler için kolayca geçirimsizdir;

2. Polar maddeler için daha az ölçüde geçirgendir (şeker, amidler);

3. Küçük iyonlar için geçirgenler (Na +, Cl - ve diğerleri);

4. karakterize yüksek elektrik direnci;

5. Asimetri;

6. Kendiliğinden bütünlüğü geri yükleyebilir;

7. Likidite.

Membranların kimyasal bileşimi.

Membranlar, farklı membranların yaygın olarak dalgalandığı nispi miktarı lipit ve protein moleküllerinden oluşur. Karbonhidratlar glikoproteinler, glikolipitler formunda bulunur ve membranın maddelerinin% 0.5 -% 10'udır. Membranın yapısının sıvı-mozaik modeline göre (Senjer ve Nicholson, 1972) Membranın temeli, fosfolipitlerin ve glikolipidlerin oluşumunda bir çift lipit katmandır. Lipit katmanlı, iki sıra lipit, hidrofobik radikallerin içeride gizlenmiş ve hidrofilik grupları çıkan ve sulu ortamla temas halindedir. Protein molekülleri, lipid bisalinde ve nispeten serbestçe çözülür mü, "glisicalis ağaçlarının büyüdüğü buzdağları şeklinde lipit denizinde yüzün."

Lipidler membranları.

Membran lipitleri amfifilik molekülleridir, yani. Molekül, hem hidrofilik gruplara (polar kafaları) hem de alifatik radikallere (hidrofobik kuyruklar), kendiliğinden, lipit kuyruklarının birbirine değinildiği beya'lar oluşturur. Bir lipit tabakasının kalınlığı, kafa için 1 nm, kafa için 1 nm ve kuyruk üzerine 1.5 nm'dir. Membranlarda üç ana lipit türü vardır: fosfolipitler, glikolipidler ve kolesterol. Kolesterol / fosfolipidlerin ortalama molar oranı 0.3-0.4, ancak plazma membranda, bu oran çok daha yüksektir (0.8-0.9). Membranlarda kolesterolün varlığı, yağ asitlerinin hareketliliğini azaltır, lipitlerin ve proteinlerin yanal difüzyonunu azaltır.

Fosfolipidler glyceluphosfolipitlere ve sfingofosfolipitlere ayrılabilir. En sık görülen glycelofosfolipidler membranlar - fosfatidilkolinler ve fosfatidiltilolonalolaminler. Her bir glycelupolipid, örneğin fosfatidilkolin, birkaç düzinelerce fosfatidilkolin, yağ asidi kalıntılarının yapısı ile birbirinden farklıdır.

Glyceluphosfolipitlerin payı, tüm membran fosfolipidlerinin% 2-8'ini oluşturur. En yaygın olan fosfatidilozittir.

Gliserol ve iki fosfatidik asit kalıntısı temelinde inşa edilen iç zar mitokondri - kardiyolipinlerin (difosfatidglisler) spesifik fosfolipidleri, tüm mitokondriyal membranların fosfolipidlerinin yaklaşık% 22'sindedir.

Önemli miktarlarda sinir hücrelerinin miyelin kabuğunda spingomyelin içerir.

Membranlar glikolipidler, hidrofobik parçanın seramid ile temsil edildiği serebroidler ve gangliözler ile temsil edilir. Hidrofilik grup, bir karbonhidrat tortusudur - seramidin ilk karbon atomunun hidroksil grubuna bağlı bir glikozit bağdır. Önemli miktarlarda glikolipidlerde beyin hücreleri, epitel ve kırmızı kan hücrelerinin fırınlarında bulunur. Farklı bireylerin eritrositlerinin ganglositleri oligosakarit zincirlerinin yapısında farklılık gösterir ve antijenik özellikler sergiler.

Kolesterol, hayvan hücrelerinin tüm membranlarında bulunur. Molekülü, sert bir hidrofobik çekirdekten ve esnek bir hidrokarbon zincirinden oluşur, tek bir hidroksil grubu bir polar kafadır.

Membran lipidlerinin işlevleri.

Fosfo ve Glikolipidler Membranlar, Lipid Bilayer'in oluşumuna katılmanın yanı sıra, bir dizi başka işlevi gerçekleştirin. Membranlar Lipitler, içinde yerli bir konformasyon alan membran proteinlerinin işleyişi için bir ortam oluşturur.

Bazı membran lipitleri, hormonal sinyalleri aktarırken ikincil aracıların selefleridir. Böylece, ikincil hormon aracıları olan diazilgliserol ve inositriphosfat ile hidrolize edilmiş fosfolipaz etkisi altında fosfatidilindold fosfat.

Bir dizi lipit, gövdeli proteinlerin sabitlenmesinde rol oynar. Üstlekleşmiş bir protein örneği, postsinaptik bir membran üzerinde fosfatititinositol için sabitlenmiş asetilkolinesterazdır.

Membran proteinleri.

Membran proteinleri, membranların fonksiyonel aktivitesinden sorumludur ve payları% 30 ila% 70 arasında değişmektedir. Membran proteinleri membrandaki konumlarında farklılık gösterir. Lipid sayısalına derinden nüfuz edebilir, hatta onu delinebilirler - entegral proteinleri, zarı yüzey proteinlerine veya kovalent olarak temas etmenin - ödünç alınan proteinlerle temas etmesi için farklı şekillerde. Yüzey proteinleri neredeyse her zaman glikosile edilir. Oligosakarit kalıntıları protein proteinini korur, ligandların ve yapışmanın tanınmasına katılır.

Membranda lokalize edilmiş proteinler yapısal ve spesifik fonksiyonlar gerçekleştirir:

1. Taşıma;

2. Enzimatik;

3. Reseptör;

4. Antijenik.

Membran taşıma maddelerinin mekanizmaları

Maddeleri membrandan aktarmanın birkaç yolu vardır:

1. Basit difüzyon - Bu, küçük nötr moleküllerin enerji maliyetleri ve taşıyıcı olmadan konsantrasyon gradyanına transferidir. En kolay olan, 2, steroid, tiroid hormonları gibi küçük polar olmayan moleküllerin lipid membranı boyunca basit difüzyondur. Küçük Polar Bükümsüz moleküller - CO2, NH3, H20, etanol ve üre - ayrıca yeterli hızla yayılır. Gliserolün difüzyonu çok daha yavaştır ve glukoz pratik olarak membrandan geçemez. Tüm yüklü moleküller için, boyuttan bağımsız olarak, lipit membranı geçirgen değildir.

2. Hafif difüzyon - Bir maddenin enerji maliyetleri olmadan bir konsantrasyon gradyanına devredilmesi, ancak bir taşıyıcı ile. Suda çözünür maddeler için karakteristik. Işık difüzyon basit farklıdır daha fazla hız transfer ve doygunluk yeteneği. Hafif difüzyonun iki çeşitlerini ayırt eder:

Transmemorgic proteinlerinde (örneğin, katyonelektif kanallarda) oluşan özel kanallarda taşıma;

Belirli bir ligandla etkileşime giren protein-translokasların kullanılması, bir konsantrasyon gradyanı (pong-pong) ile difüzyonunu sağlar (bir glut-1 proteini kullanarak kırmızı kan hücrelerine glikoz transferi).

Hafif difüzyonun maddelerinin kinetik transferi enzimatik reaksiyona benzer. Transforas için, ligandlı tüm protein bağlama merkezlerinin işgal edildiği ve proteinlerin maksimum hızda çalıştırıldığı doyurulabilir bir ligand konsantrasyonu vardır. Bu nedenle, kolaylaştırılmış difüzyonun araç hızı, yalnızca taşınabilir maddenin konsantrasyonlarının degradına değil, aynı zamanda membrandaki Beack taşıyıcıları sayısına da bağlıdır.

Basit ve hafif difüzyon, enerji maliyetleri olmadan olduğu gibi pasif taşımayı ifade eder.

3. Aktif taşıma - Maddenin konsantrasyon gradyanına (boşaltılmamış parçacıklara) veya bir elektrokimyasal gradyana (yüklü parçacıklar için) karşı taşınması, enerji maliyetleri, en sık ATP gerektirir. İki tipi ayırt edilir: Birincil aktif taşıma, ATP veya redoks potansiyelinin enerjisini kullanır ve ATP-AZ taşımacılığı kullanılarak gerçekleştirilir. En yaygın olan insan hücrelerinin plazma membranında NA +, K + - ATP-AZA, CA 2 + -AZ, N + -TF-AZA.

İkincil aktif taşıma ile, birincil sistemin çalışması nedeniyle membranda yaratılan iyonlar gradyani aktif taşımacılık (NA + iyonları konsantrasyon gradyanı boyunca hareket ettiğinde gerçekleştirilen böbrek hücrelerinin, birincil idrar glukozundan ve amino asitlerden glukoz intestinal hücrelerinin ve amino asitlerden emilimi).

Makromolekül membranı boyunca aktarın. Taşıma Proteinleri, küçük boyuttaki polar moleküllerin hücre zarı boyunca aktarır, ancak proteinler, nükleik asitler, polisakaritler veya bireysel parçacıklar gibi makromolekülleri taşıyamazlar.

Hücrelerin bu tür maddeleri emebilen veya hücreden çıkarabileceği mekanizmalar, iyonların ve polar bileşiklerin taşınım mekanizmalarından farklıdır.

1. Endositoz. Bu bir maddenin ortamdan bir hücreye aktarılması plazma membranının bir parçası ile birlikte bir hücreye. Endositoz (fagositoz) ile, hücreler virüsler, bakteri veya hücre fragmanları gibi büyük parçacıkları emebilir. Sıvının emilimi ve küçük baloncuklar kullanıldığında içinde çözünmüş maddeler pinositoz denir.

2. Ecositoz. Kan plazma proteinleri, peptit hormonları, sindirim enzimleri gibi makromoleküller hücrelerde sentezlenir ve daha sonra hücrelerdeki boşluk veya kana salgılanır. Ancak membran, bu tür makromoleküller veya kompleksler için geçirgen değildir, salgıların ekzositoz yoluyla gerçekleşir. Vücudun hem ayarlanabilir hem de düzenlenmemiş ekzositoz yolu vardır. Düzenlenmemiş sekresyon, salgılanan proteinlerin sürekli sentezi ile karakterize edilir. Bir örnek, hücrelerdeki bir matrisin oluşumu için kollajen fibroblastlarının sentezi ve salgılanmasıdır.

Ayarlanabilir sekresyon için, taşıma kabarcıkları için hazırlanan moleküllerin depolanması karakteristiktir. Ayarlanabilir sekresyonun yardımıyla, sindirim enzimlerinin seçimi, hormonların ve nörotransmiterlerin salgılanmasının yanı sıra meydana gelir.

Bölüm 10. Enerji değişimi. Biyolojik oksidasyon

Termodinamik açısından canlı organizmalar açık sistemlerdir. Termodinamik yasalarına uygun olarak ortaya çıkan sistem ve çevre arasında enerji mümkündür. Vücuda giren her organik bileşik, belirli bir enerji rezervine sahiptir (E). Bu enerjinin bir kısmı yararlı işler yapmak için kullanılabilir. Bu tür bir enerji serbest enerji (G) denir. Kimyasal reaksiyonun yönü DG'nin değeri ile belirlenir. Bu değer negatifse, reaksiyon kendiliğinden devam eder. Bu tür reaksiyonlar denilenler denir. DG pozitif ise, reaksiyon yalnızca serbest enerji dışından alındığında devam edecektir - bunlar endergonal reaksiyonlardır. İÇİNDE biyolojik Sistemler Termodinamik olarak dezavantajlı endergonik reaksiyonlar sadece eforik reaksiyonların enerjisi nedeniyle oluşabilir. Bu tür reaksiyonlar enerji konjugatı denir.

Birçok biyolojik membranların en önemli işlevi, bir enerji şeklinin diğerine dönüşümüdür. Bu tür fonksiyonlara sahip membranlar enerji oluşturma denir. Bir enerji fonksiyonunu gerçekleştiren herhangi bir membran, oksitlenmiş substratların veya ATP'nin kimyasal enerjisini elektrik enerjisine, yani elektriksel potansiyellerin (DY) transmembran farkına veya ayrılmış membran çözümlerinde bulunan konsantrasyon farkının enerjisine dönüştürülebilir ve tam tersi. Enerji oluşturan membranlar arasında en büyük değer, İç Membran Mitokondri, dış sitoplazmik membran, lizozomların zarını ve Golgi kompleksi, sarkoplazmik retikulum adını adlandırmak mümkündür. Dış membran mitokondri ve nükleer membran bir enerji formunu diğerine dönüştüremez.

Yaşayan bir hücrenin enerji dönüşümü, aşağıdaki genel şema ile açıklanmaktadır:

Enerji Kaynakları → Δi → İş

Δμi, ION I'in elektrokimyasal potansiyellerinin transmembrani farkıdır. Bu nedenle, enerji kullanımları ve çalışması nedeniyle komisyon süreçleri, δμi oluşumu ve kullanımı yoluyla konjugat olarak ortaya çıkar. Bu nedenle, bu iyon çiftleşme iyonu olarak adlandırılabilir. Ökaryot hücresindeki ana çiftleşme iyonu H + ve sırasıyla, Δμ N + ana dönüştürülebilir enerji şeklidir. İkinci en büyük çiftleşme iyonu Na + (δμna +). CA 2+, K + ve CL - herhangi bir iş yapmak için kullanılmaz.

Biyolojik oksidasyon, hidrojenin orta taşıyıcıları ve nihai alıcısı kullanılarak substratın dehidrojenlenmesi sürecidir. Nihai alıcı rolünde oksijen görünürse, son alıcı oksijen - anaerobik oksidasyon ile temsil edilmezse, işlem aerobik oksidasyon veya doku solunumu denir. Anaerobik oksidasyon, insan vücudunda sınırlı bir değere sahiptir. Biyolojik oksidasyonun ana fonksiyonu, enerji hücrelerinin erişilebilir bir biçimde sağlanmasıdır.

Kumaş solunumu, bir doku solunum zincirinin su enzimlerine oksijen ile hidrojenin oksidasyonu işlemidir. Aşağıdaki şemaya göre akar:

Elektronlar ve protonlar (hidrojen atomları aynı anda) veya bir oksijen takılıyorsa, madde oksitlenir. Molekülün başka bir molekül tarafından elektron verebilmesi, redoks potansiyeli (redoks potansiyeli) ile belirlenir. Herhangi bir bileşik, elektronlar yalnızca daha yüksek oksidasyon ve azaltma potansiyeli olan bir madde verebilir. Oksitleyici ve indirgeyici madde her zaman bir konjugat çifti oluşturur.

2 tip oksitlenmiş substrat seçin:

1. Piridin bağımlı - alkol veya aldehit - izositrat, a-ketoglutarat, piruvat, malat, glutamat, β-hidroksiakil-COA, β-hidroksibutirat, aşırı bağımlı dehidrojenazlar, kurutulmalarında yer almaktadır.

2. Flavin'e bağlı - hidrokarbon türevleridir - süksinat, asil-CoA, gliserol-3-fosfat, kolin - dehidrojenleme sırasında hidrojen FD'ye bağımlı dehidrojenaz aktarır.

Doku solunum devresi, iç zar mitokondrisine lokalize edilmiş oksijen için oksijen için oksijenli bir substrattan bir hidrojen proton taşıyıcısı (H +) ve elektronlar dizisidir.

İncir. 10.1. Ctd şeması

CTD Bileşenleri:

1. Aşırı bağımlı dehidrojenaz dehidratlanmış piridin bağımlı substratlar ve 2ē ve bir H + hızlandırılmıştır.

2. FAD (FMN) bağımlı dehidrojenazlar 2 hidrojen atomunu hızlandırır (2n + ve 2ē). FMN - bağımlı dehidrojenaz, sadece NADB'yi kuruturken, fazlı dehidrojenaz, flavin bağımlı substratları oksitledilir.

3. Yağda çözünür taşıyıcı Ubiquinon (Coenzyme Q, KAQ) - akıcı bir şekilde mitokondriyal membran içinden hareket eder ve iki hidrojen atomunu hızlandırır ve COQH 2'ye (restore edilmiş form - Ubiquinol) döner.

4. Sitokrom sistemi - Sadece elektronları transfer eder. Bir protez grubu, mücevher tarafından hatırlatılan sitokrom demir içeren proteinler. Heme'nin aksine, sitokromdaki demir atomu, ikiden üçe kadar traverent duruma geri döner (FE 3+ + ē → FE2 +). Bu, sitokromun elektron taşımacılığında katılımını sağlar. Cytochromas, redoks potansiyellerini arttırma sırasına göre hareket eder ve solunum zincirinde aşağıdaki gibidir: B-C 1-C-A-A 3. Bir sitokromaoksidaz AA 3 enzimi olarak ilişkilerde iki son çalışma. Sitokromoksidaz 6 alt birimden oluşur (2 - sitokrom A ve 4 - Sitokrom A 3). Cytochrome A'da 3, ütüyü ek olarak bakır atomları vardır ve elektronları doğrudan oksijene iletir. Oksijen atomu olumsuz olarak şarj edilir ve protonlarla metabolik suyun oluşumu ile etkileşime girme yeteneğini edinir.

Randle Proteinleri (FES) - Korunmayan demir içerir ve bir elektron mekanizmasında meydana gelen ve flavoproteinler ve sitokrom b ile ilişkili redoks işlemlerine katılmaktadır.

Kumaş solunum zincirinin yapısal organizasyonu

İç Membran Mihokondri Form Komplekslerinde solunum zincirinin bileşenleri:

1. Ben karmaşık (NADN-KOKH 2-HEDUCTASE) - elektrontaları mitokondriyal nadp'den alır ve bunları KAQ'ya taşır. Protonlar intermambran boşluğa taşınır. Bir ara alıcı ve proton ve elektronların taşıyıcısı FMN ve demir ve demir sincaplardır. Ben karmaşık elektronların ve protonların akışını paylaşır.

2. II Kompleksi - Succinat - Coq - Redüktaz - Phad'a bağımlı dehidrojenazlar ve demir-karasal proteinleri içerir. Ara'nın FADN 2'nin oluşumu ile elektronları ve protonları, Ubiquinone için flavine bağımlı substratlardan taşır.

Ubiquinon, membrandan kolayca hareket eder ve elektronları III kompleksine iletir.

3. III kompleksi - KOKH 2 - sitokrom C - Redüktaz - kompozisyon sitokrom B ve Cı ve ayrıca demir üst proteinleri vardır. Coq'in III kompleksi ile işleyişi, protonların ve elektronların akışının ayrılmasına yol açar: matrisden protonlar, mitokondri intermembrane boşluğuna pompalanır ve elektronlar CTD boyunca daha da taşınır.

4. IV Kompleksi - Sitokrom A - Cytochroma oksidaz - sitokrom oksidaz içerir ve elektronları, zincirin hareketli bir bileşeni olan sitokrom C'nin ara taşıyıcısından oksijene taşır.

2 çeşit CTD varlığı vardır:

1. Tam zincir - piridin bağımlı substratlar içine gelir ve aşırı bağımlı dehidrojenler için hidrojen atomları ihanet edilir.

2. Hidrojen atomlarının fazlı bağımlı substratlardan iletildiği eksik (kısaltılmış veya azaltılmış) CTD, ilk kompleksi atlar.

Atf oksidatif fosforilasyon

Oksidatif fosforilasyon, ATP oluşturma işlemidir, elektronların doku solunum zincirine göre oksitlenmiş bir substrattan oksijenli bir substrattan taşınması işlemidir. Elektronlar her zaman elektronegatif sistemlerden elektropositife hareket etmeye çalışıyorlar, bu nedenle CTD'deki ulaşımları serbest enerjide bir düşüş eşlik ediyor. Her aşamadaki solunum zincirinde, serbest enerjinin azaltılması kademeli olarak gerçekleşir. Bu durumda, elektronların transferinin serbest enerjide nispeten büyük bir düşüş eşlik ettiği üç alan ayırt edilebilir. Bu aşamalar enerji sağlayabilir. sentez ATF.Serbest bırakılan serbest enerji miktarı, ATP'nin ADF ve fosfattan sentezi için gereken enerjiye yaklaşık olarak eşit olduğundan.

Solunumun konjugasyonu ve fosforilasyon mekanizmalarını açıklamak için, bir dizi hipotez öne sürülür.

Mekanik ve konformasyonel (yeşil kazan).

Proton ve elektronların dönüşümü sürecinde, protein-enzimlerin konformasyonu değişir. Yeni, enerji konformasyonel durumunda zengin, daha sonra orijinal konformasyona geri dönerken, ATP'nin sentezine enerji verin.

Kimyasal Eşleştirme Hipotezi (Lipman).

Solunum ve fosforilasyonun konjülasyonunda, "konjugat" maddeleri söz konusudur. Protonları ve elektronları hızlandırırlar ve H 3 PÇ 4 ile etkileşime girerler. Proton ve elektronları iade etme zamanında, fosfat bağ, ATP'ye substrat fosforilasyonu ile ATP'yi oluşturmak için ADP'ye iletilen bir makroerjik ve fosfat grubu haline gelir. Hipotez mantıklı, ancak hala "konjugat" maddeleri tahsis edilmez.

Hemioosmotik Hipotez Peter Mitchell (1961)

Bu teorinin ana postulaları:

1. İç Membran Mitokondri, İyon N + ve IT için geçirimsizdir;

2. I, III ve IV ile elektron taşımacılığı enerjisi nedeniyle, solunum zinciri komplekslerinin protonları matristen satın alınır;

3. Membranda bir elektrokimyasal potansiyel oluşur, orta enerji kaynağının bir ara şeklidir;

4. Protonların mitokondriya matrisine dönüşmesi, proton kanalı ATP sentazı üzerinden ATP sentezi için bir enerji tedarikçisi, şemaya göre bir enerji tedarikçisidir.

ADF + N 3 RO 4 → ATP + N 2

Kemioozmotik teorinin kanıtı:

1. İç zarda, bir degrade H + vardır ve ölçülebilir;

2. Mitochondria'da bir degrade H + oluşturmak, ATP'nin bir sentezi eşlik ediyor;

3. Proton gradyanını tahrip eden iyonoforlar (ayırıcılar) ATP'nin sentezini inhibe eder;

4. Protonların ATP sentazının proton kanalları boyunca taşımasını engelleyen inhibitörler ATP'nin sentezini inhibe eder.

ATP-Sentez Yapısı

ATP-Sentaz - İç Membran Mitokondri'nin integral proteini. Solunum zincirine yakın bir konumda bulunur ve V kompleksi olarak belirtilir. ATP-Sentez, F 0 ve F 1 olarak gösterilen 2 alt birimden oluşur. Hidrofobik kompleksi F 0, iç zar mitokondrisine batırılır ve protonların matrisin aktarıldığı kanalı oluşturan birkaç proteerden oluşur. Subunit F 1, mitokondriyal matrisin içine etki eder ve 9 proteerden oluşur. Dahası, üçü F 0 ve F 1 alt birimlerine bağlanır, bir tür bacak oluşturur ve oligomisin için duyarlıdır.

Kemioozmotik teorinin özü: CTD ile elektron transferinin enerjisi nedeniyle protonlar, iç mitokondriyal membranın, elektrokimyasal potansiyelin (Δμ N +) oluşturulduğu, konformasyonel bir çıkıntıya yol açtığı intermambran boşluğuna hareket eder. Aktif ATP-Sentez Merkezi, protonların ATP-Sentezin proton kanalları boyunca olası bir ters taşınması ile sonuçlanır. Protonları döndürdükten sonra, elektrokimyasal potansiyel ATP makroerjik iletişimin enerjisine dönüştürülür. Nihai ATP, bir translokasa taşıyıcı proteinli, sitozol hücrelerine ve matris, ADP ve FN ARR'ye geri döner.

Fosforilasyon katsayısı (P / O), ATP moleküllerinde yer alan inorganik fosfatın atomlarının sayısıdır, kullanılan bir atomu kullanılmış oksijen kullanılır.

Fosforilasyon noktaları - Seçim taşımacılığı enerjisinin bir proton gradyanının üretilmesi için kullanıldığı solunum zincirinde alanlar ve daha sonra Fosforilasyon sürecinde ATP biçiminde:

1. 1 puan - piridin bağımlı ve flavine bağımlı dehidrojenazlar arasında; 2 madde - sitokromlar B ve C1 arasında; 3 Öğe - sitokromlar A ve A 3 arasında.

2. Sonuç olarak, aşırı bağımlı substratları oksitlendiğinde, R / O katsayısı 3'tür, çünkü NADB'den elektronlar tüm CTD komplekslerinin katılımıyla taşınır. Aşamalı bağımlı substratların oksidasyonu, solunum zincirinin I kompleksi ve P / O 2'dir.

Enerji değişim bozuklukları

Tüm canlı hücreler sürekli olarak çeşitli aktiviteler uygulamak için ATP'ye ihtiyaç duyar. ATP sentezinin durdurulmasına yol açan metabolizmanın herhangi bir aşamasının ihlali, hücre için felakettir. Yüksek enerji ihtiyacı olan kumaşlar (CNS, miyokard, böbrekler, iskelet kasları ve karaciğer) en savunmasızdır. ATP'nin sentezinin "hipoenerjetik" terimini birleştirmek için azaltıldığı durumlar. Bu devletlerin nedenleri iki gruba ayrılabilir:

BESLEME - Hızlandırma ve Hipovitaminoz B2 ve RR - CTD'de oksitlenmiş substratların teslim edilmesinin bir ihlali veya koenzimlerin sentezi.

Hipoksik - hücrede oksijenin teslimatının veya kullanılmasının bozulmasında ortaya çıkar.

CTD'nin düzenlenmesi.

Solunum kontrolü kullanılarak gerçekleştirilir.

Solunum kontrolü, ATP / ADP tarafından solunum zinciri tarafından elektron transfer hızının düzenlenmesidir. Bu tutum daha az, nefes alma ne kadar yoğunlaşırsa ve ATP aktif olarak sentezlenir. ATP kullanılmazsa ve hücrede konsantrasyonu, elektron akısı oksijene kadar sona erer. ADP'nin birikimi, substratların oksidasyonunu ve oksijenin emilimini arttırır. Solunum kontrolü mekanizması, yüksek doğrulukla karakterize edilir ve önemlidir, çünkü operasyonunun bir sonucu olarak ATP sentezi oranı, hücrenin enerjideki ihtiyaçlarına karşılık gelir. Hücredeki ATP rezervleri yoktur. Dokulardaki ATP / ADF'nin nispi konsantrasyonları dar sınırlar halinde değiştirilirken, hücre tarafından enerji tüketimi onlarca değişebilir.

Amerikan Biyokimycısı D. CHANS, solunum hızının belirli faktörlerle sınırlı olduğu 5 mitokondri durumunu göz önünde bulundurmayı önerdi:

1. Dezavantajlı SH 2 ve ADP - solunum hızı çok düşüktür.

2. Dezavantajlı SH2, ADP - Hız varlığında sınırlıdır.

3. SH2 ve ADF - çok aktif olarak nefes alıyor (sadece iyonların zarı boyunca taşınması hızıyla sınırlıdır).

4. ADP'nin eksikliği, eğer SH2 - nefes alma inhibe edilir (solunum kontrol durumu).

5. SH2 ve ADP - bir anaerobiozis durumu varsa oksijen eksikliği.

Bir dinlenme hücresindeki mitokondri, nefes alma hızının ADP miktarı ile belirlendiği bir 4 durumdadır. Güçlendirilmiş iş sırasında, 3. durumdayabilir (solunum zincirinin olanakları tükenmiştir) veya 5 (oksijen eksikliği) - hipoksi.

CTD inhibitörleri, elektronların CTD tarafından devredilmesini engelleyen ilaçlardır. Bunlar arasında: Solunum zincirinin I kompleksinden taşınan elektronları bloke eden barbitüratlar (amital), antibiyotik antimisin sitokrom B'nin oksidasyonunu bloke eder; Karbon monoksit ve siyanitler sitokromoksidazı inhibe eder ve elektron taşımacılığını oksijene kadardır.

Oksidatif fosforilasyonun (oligomisin) inhibitörleri, ATP-sentazın proton kanalı boyunca H +'nin taşınmasını engelleyen maddelerdir.

Oksidatif fosforilasyon engelliliği (iyonoforlar), elektronları CTD ile aktarma işlemini etkilemeden oksidatif fosforilasyonu bastıran maddelerdir. Ayırıcıların eylem mekanizması, yağda çözünür (lipofilik) maddeler olmaları ve protonları ilişkilendirme ve bunları Matris'te Matris'te ATP-Sentezin Proton Kanalı'nı atlama kabiliyetine sahiptir. Serbest bırakılan enerji, ısı şeklinde dağılır.

Yapay Engelliler - Dinitrofenol, K vitamini türevleri (dicumurol), bazı antibiyotikler (valin olinomisin).

Doğal engelli lipid peroksidasyon ürünleri, uzun zincirli yağ asitleri, büyük dozlar iyot içeren tiroid hormonları, termojenik proteinlerdir.

Doku solunumunun termoregülatör fonksiyonu, itici olmayanlara ve fosforilasyona dayanır. Kahverengi adipoz dokusunun mitokondri, daha fazla ısı üretir, çünkü içinde bulunan termojenin protein oksidasyonu ve fosforu reddetti. Yenidoğanların vücut sıcaklığının korunmasında önemlidir.

Macromir'in çeşitliliğinin aksine (büyük ve yaratıkların çıplak gözüyle görünür), mikropların dünyası göreceli monotonluk ile karakterizedir. Halen mevcut 3000'den fazla farklı bakteri türü, ancak görünüşü 3 ana formlara ayrılır:

Karakter veya Elitsed (COCCCI) boyutları 1 ila 2 mikron (Şek. 1.3). Cockki en kolay bakterilerin biçimine aittir; Birbirlerine bağlanabilir, diplokok (iki), tetra-Kokki (dört) ve streptokok (zincirler); - 1 ila 5 mikro ile doğranmış veya silindirik boyutlar (Şek. 1.4). Ayrıca birbirlerine ikili söğüt zincirinde birleştirebilirler ve çok çeşitli bakteri formları (Diplobacteria, Diplobacilla, Streptobacillia, Streptobacteria); - 1 ila 30 mikron olan boyutlara sahip özür veya spiriller.

Mikroorganizmalar yıkıcılar. Organik ksenobiyotiklerin dönüşüm ve mineralizasyonundaki lider rolü, çeşitli enzim sistemlerini sentezleyen, özellikle bakteriler, özellikle bakterilerde kemorganotrofik (heterotrofik) mikroorganizmalara aittir.

Organik ksenobiyotikleri kıran bakterilerin, olay sıklığında, türlerin sayısı (yaklaşık 30) ve yok edilen bileşiklerin spektrumu, ilk yer psödomonadlarıdır.

Mikroorganizmalar topluluğunun biyobozunum alanı, besin türleri ve genetik malzeme arasındaki bileşimine, büyüme hızına ve değişimine bağlıdır. Erişilebilir metabolitler, topluluğun bir bileşeni için toksik olabilir ve ayrışma işleminin (detoksifikasyon fenomeni) agrega içinde hızlanan diğer mikroorganizmalar tarafından emilebilir.

Biyolojik nesneleri elde etmenin yolları göz önüne alındığında - Xenobiyotiklerin yıkıcıları, iki biyokimyasal ve bioremediazisin iki varyantı vardır. İlk seçenek, eski kirliliğe sahip siteler içindir, burada vahşi, Aborjinik mikrofloranın neredeyse her zaman yaşadığını, onları dönüştürebilecekleridir. Bu tür bir kirlilik silinebilir yerinde.(yerinde) biyoparasyon yapmadan. Aynı zamanda, biyodegradasyon, ortamdaki oksijen içeriği, kirletici maddenin çözünürlüğü, vb. O gibi çevresel faktörler ve kirlilik özellikleri ile sınırlıdır. İkinci seçenek biyolojik olarak aktif suş ile önceden elde edilir, canlı hücreler biriktirilir , kirli bir ortama bir biyoparasyon formunda getirilir. Bu seçenek Kuzey bölgelerinde ve bitmemiş kirliliğe sahip yerleri işleme yapmanız önerilir;

Mikroorganizmaların ksenobiyotik veya başka bir kirletici maddeyi tahrip etme yeteneği, bileşiğin bozulmasında yer alan enzimlerin sentezini belirleyen hücrelerdeki genlerin varlığına bağlıdır. Rekombinant suşlarının tasarımı - Xenobiotics yıkıcılar, birkaç gen veya bileşiklerin birincil metabolizmasından sorumlu bloklarını birleştirmektir. Böyle bir ilişkinin avantajı genetik olarak değiştirilmiş mikroorganizmalardır (GMMOS), çeşitli enzim sistemlerini sentezleyebilir, bu da çok çeşitli kimyasal kirliliği etkili ve hızlı bir şekilde tahrip etmeyi mümkün kılar.

Biyolojik atık su arıtımı. Kanalizasyon işleminin devre kavramları. Çalışmanın temel prensipleri, aerobik ve anaerobik biyolojik atık su arıtma ve işleme endüstriyel atıkların yöntemleri ve yapıları.

Biyolojik temizleme yöntemlerinin sınıflandırılması. Biyolojik yöntemler Saflaştırma, ev ve endüstriyel atık suları (Şekil 2,1) birçok çözünmüş organik ve bazılarından arındırmak için kullanılır. inorganik maddeler (hidrojen sülfit, sülfitler, amonyak, nitratlar vb.). Temizleme işlemi, mikroorganizmaların bu maddeleri beslenme için kullanabilme yeteneğine dayanmaktadır. Organik mikroorganizmaların organik maddeleri ile temas, onları kısmen tahrip eder, suya dönüşür, karbonhidrat dioksit, nitrit, sülfatlar vb. Mikroorganizmalar için organik maddeler bir karbon kaynağıdır. Organik maddelerin mikroorganizmalarla imha edilmesi biyokimyasal oksidasyon denir.

Anaerobik mikrobiyolojik işlemler, hem çözünmüş organik maddelerin hem de katı atıksu fazlarının mineralizasyonu ile gerçekleştirilir. Anaerobik işlemler yavaş hareket hızında akış, oksijenin erişimi olmadan gidin, esas olarak ateşli yağışlar için kullanılır. Aerobik temizleme yöntemi, aerobik mikroorganizma gruplarının kullanımına dayanır, bunun için sabit bir oksijen girişi ve 20-40 ° C sıcaklığa ihtiyaç duyulur.

Herhangi bir maddenin biyolojik oksidasyonunun mevcudiyeti, tam bodun (BOD dolu) ve Kodların değerlerinin oranı altında, altındaki biyokimyasal göstergenin değeri ile tahmin edilebilir. Biyokimyasal gösterge, atık su arıtma için endüstriyel biyolojik yapıların hesaplanması ve çalışması için gerekli olan parametredir. Biyokimyasal göstergenin büyüklüğü ile, 0.5'e eşit veya daha fazla, maddeler biyokimyasal oksidasyondur. Biyokimyasal göstergenin büyüklüğü, farklı kanalizasyon grupları için yaygın olarak değişir. Endüstriyel atıksu düşük bir göstergeye (0.05 - 0.3), ev atık suları - 0.5'in üzerindedir.

Biyolojik atık su arıtma inşaatı. Biyokimyasal temizlik ana yapıları aeroetenkler ve ikincil karıncalardır.

Aerotenk, substratı tüketen aerobik mikroorganizmaların daha kalın olduğu sürekli akan atık suya sahip bir aparattır, yani. Bu atık suyun "kirliliği". Aerotankalardaki atık suların biyolojik tedavisi, aktif çiftlerin mikroorganizmalarının hayati aktivitesinin bir sonucu olarak ortaya çıkar. Atık su sürekli olarak karıştırılır ve hava oksijeninin doygunluğunu amaçlamaktadır. Aktif IL, flokülasyon yeteneğine sahip mikroorganizmaların bir süspansiyonudur.

Ayrıca, aktif IL'deki "yük" büyüklüğündeki aerotanların bir sınıflandırılması da vardır: yüksek yüklü (eksik temizlik için aerotanks), geleneksel ve düşük yüklü (genişletilmiş havalandırma aerodizasyonu). Havalandırma sistemi, aerotankların yapımında büyük önem taşımaktadır. Havalandırma sistemleri, aerotan içindeki oksijen veya hava sağlamak ve dağıtmak ve ayrıca askıda aktif ralli korumak için tasarlanmıştır.

Aerotenks-mikserler (Komple karışımın aerotenkleri, Şekil 2, bildiri), kaynak suyun ve aktif YALA'nın yapımının uzunluğunda tek tip bir besleme ile karakterize edilir ve silo karışımının tek tip musluğu. Çamur karışımı ile içlerinde atık sularının tam karışımı, çamurun konsantrasyonlarının ve biyokimyasal oksidasyon işleminin hızlarının hizalanmasını sağlar, böylece aerotan karıştırıcılar konsantre üretim atık sularını (BPK 1000 mg'a kadar dolu) temizlemek için daha uyarlanmıştır. / l) tüketiminde, kompozisyonu ve kontaminasyon miktarında keskin dalgalanmalarla..

Aerotenks-ottespants. Diğer tiplerin aerotanlarının aksine (Aerotelan-karışımlar ve ara tip), aerotel-salınımlar (Şekil 2, bildiriler), arıtılmış atık suların giriş yerinden yerleşim yerinden yavaş yavaş hareket ettiği yapılardır. Bu durumda, pratik olarak gelen atık suların daha önce alınan aktif bir şekilde karışması yoktur. Bu tesislerde meydana gelen süreçler değişken reaksiyon hızı ile karakterize edilir, çünkü organik kirliliğin konsantrasyonu suyun hareketi boyunca azalır. Aerotenk-salınımlar, gelen sudaki organik maddelerin konsantrasyonunu, özellikle atık su toksik maddeleri olan volleal makbuzlara değiştirmeye çok duyarlıdır, bu nedenle bu tür yapıların, Kentsel ve sevdiklerini, evde endüstriyel atık suya kompozisyonda temizlemek için kullanılması önerilir.

Dağılmış girişli aerotenks (Şekil.2, atık suların dağıtım materyali), karıştırıcılar ile ekranlar arasında ara pozisyonda bulunur; Endüstriyel ve kentsel atık suların karışımlarını arındırmak için kullanılırlar.

Aerotenks ayrı ikincil çöplerle birleştirilebilir veya ne zaman bloğa birleştirilebilir. dikdörtgen formu Her iki yapı da. En kompakt kombine tesisler aerotank-topaklardır. Yurtdışında, bu tür bir yapı, mekanik havalandırıcılarla form açısından yuvarlaktır. Aerosax adını aldı. Aerotank'ın bir karter ile alternasyonu, özel pompalama istasyonlarının kullanılmasıyla silo karışımının geri dönüşümünü arttırmanızı, karterdeki oksijen modunu iyileştirmenize ve çamur dozunu 3-5 g / l, buna göre arttırmanıza olanak sağlar. yapının oksidatif gücü.

Çeşitlilik aerotenka ağlaması - Aero seçimi yuvarlak bir yapıdır. Netleştirilmiş atık su, havalandırma bölgesinin alt kısmına akar, bu da biyokimyasal oksidasyon işlemini sağlayan pnömatik veya pnömomeekanik yönteme hava sağlanır ve ayrıca bu bölgedeki sıvının dolaşım hareketi ve simgenin çamurunu oluşturur. Kazın dolaşım bölgesinden karışım. Havalandırmanın bölgesinden, su basmış ayarlanabilir taşma pencerelerinden karışım, hava ayırıcısına ve ardından karterin sirkülasyon bölgesine girer. Silo karışımının yarık boyunca önemli bir kısmı havalandırma bölgesine geri döndürülür ve tahsis edilen saflaştırılmış atık su, bir ağırlıklı tortu tabakası içinden baştan çıkarma bölgesine girilir.

İkincil Kazaklar Hangi parçası Biyolojik arıtma tesisleri, biyooksidantlardan hemen sonra teknolojik şemada bulunur ve aktif havaleleri aerotanlardan çıkan biyolojik olarak arıtılmış sudan ayırmaya veya biyofilerden su ile gelen biyolojik bir filmi çölde bulunmaya yarar. İkincil septik tankların çalışmasının etkinliği, su saflaştırmasının askıya alınmış maddelerden nihai etkisini belirler. Aerotanlardaki atık suların biyolojik tedavisinin teknolojik şemaları için, ikincil septik tanklar, bir ölçüde, geri dönüş noktasının konsantrasyonuna ve geri dönüşümün derecesine bağlı olarak, anten yapıların hacmine ve geri dönüşümün derecesine bağlı olarak, yerleşimlerin etkili bir şekilde ayrılmasına bağlı olarak belirlenir. Yüksek konsantre çamur karışımları.

Aerotanlardan ikincil septik tanklara gelen ilovaya karışımı, dispersiyon ortamının biyolojik olarak saflaştırılmış atık sulara hizmet ettiği ve dağılmış fazın ana bileşeni, kompleks formunda oluşturulan aktif bulamacın pamuğudur. Üç seviyeli hücresel yapı, bir biyopolimer bileşiminin bir eksokülümyon maddesi ile çevrilidir.

Anaerobik saflaştırma, atık su kirletici maddelerinin, yüksek bir organik kirlilik konsantrasyonu (n\u003e 4-5 g / l) ile ilk aşamasının yanı sıra aktif yatların, diğer çökeltmeyi ve katı atıkların işlenmesi için kullanılır. Birçok katı atık, aerobik oksidasyondan daha biyogaz oluşumuyla anaerobik ayrışmadan daha hafif selüloz içerir.

Metanj üretimi (metanogenez) - metanogenezin oluşumuna sahip bir anaerobik işlem sırasında - organik kirletici maddeler, esas olarak CH4 ve C0 2 içeren biyogalara dönüştürülür. Yakıt olarak kullanılabilir. İzole edilen biyogaz miktarı, sadece anaerobik ayrışma için enerji maliyetlerini telafi etmek için değil, aynı zamanda üçüncü taraf tüketicilerin kullanımı için - kazanç odalarında veya ısıtıcılarda, sabit gaz jeneratörlerinde, ısı ile elektrik elde etmek için İyileşme, ısı koltukları ve yağışın yakılması ve Dr.

Biyosenler ve Biyo kimyasal süreçler Anaerobik temizlik ile. Cenos'un oluşumu. Atık su temizleme sırasında anaerobik biyosenozlar floküller, biyofilmler ve granüller olabilir. Ekosistemlerde, fermantasyon işlemlerinin, anoksijenik oksidasyonun (anaerobik solunum) ve metano oluşum akışının egemenliğine sahip ekosistemlerde gelişirler.

Organik substratların anoksijenik oksidasyonu, oksijen yokluğunda iyonlar N03, N0 2 -, S0 4 2- ve bir kural olarak, iyonların varlığında meydana gelen, reaktitizasyon ve sülfatlanmış nesillerin işlemlerini içerir. Bu işlemler azot ve kükürt bileşiklerini atık sudan çıkarmak için kullanılır.

Anaerobik koşullarda meydana gelen ve organik kirliliği ve atık - metanogenezi ayrıştırmak ve gidermek için kullanılır. Metange üretimi sürecinde (genellikle "metan fermantasyon" olarak adlandırılır), organik yüzeyler ve kirlilik, atık suların dezenfeksiyonu ve detoksifikasyonu meydana gelir. Doğada, bu işlem, ruminant hayvanların kauçuğunda, fraktörlerde, anaerobik koşullarla çeşitli ortamlarda ilerliyor.

Metange üretimi, başlangıçtaki karmaşık, çok kademeli bir işlemdir. organik maddeler Karbonun önemli bir kısmının metan ve karbondioksit ve çamur sıvısına geçişi ile sürekli olarak daha basit bir şekilde dönüşür. Hidroliz, asidik (acidogenic), asetojenik ve dördüncü, metan açılı aşama (gaz oluşumu aşama): metan ayrışma anaerobik fermantasyonu (. Şekil 5,1) üç aşamasını içerir.

Fermantasyon, mikroorganizmaların ilk aşamasında - lipolitik selülolitik, proteolitik, amilolitik, ammonifier aktiviteye sahip hydrolytics, yer almaktadır. Ortamda bulunan nitrat ve sülfatlar bakteri-denitrifierler ve sülfaterüktörler tarafından geri yüklenir. Selüloz ve hemiselülozun enzimatik hidrolizinin bir sonucu olarak, proteinler, yağlar ve diğer bileşenler, yağ asitleri, gliserin, peptitler, amino asitler, mono- ve disaarlar ve küçük miktarlarda hidrolize edilir. asetik asit, metanol, amonyak, hidrojen. PP bakterileri hidrolize katılır. Clostridium, Bacillus gibi Bacteroides, Butyrivibio, Cellobacterium, Eubacterium, Bifidobacterium, LACTOBACALLUS, SELENOMONAS. acidogenic aşamada, çeşitli fermantasyon testere akış: bakteri acidogens organik asitler, örneğin glukoz gibi elde edilen hidroliz ürünleri, fermente sırasında alkol, yağlı asit, aseton-bütil, propiyonik, ve diğerleri,:

Mono ve oligosakaritleri, amino asitleri ve diğer ara hidroliz ürünlerini tüketen bu bakteriler, böylece fermantasyonun birinci fazında yer alan hidrolizli enzimlerin hidroliz ürünlerinin inhibitörünü önler.

İlk iki aşamada bölünmenin bir sonucu olarak, oluşturulan organik ürünlerin% 70-80'i daha yüksek yağ asitleri,% 20 - asetat ve% 3-5 - hidrojen oluşturur. Diğer ürünler arasında izomaslyan, fenilokus, benzoik, indolilbenzoik asit, NH4 +, H, S, butanol, propanol, C02, vb.

Fermantasyonun asetojenik aşamasında, heteroasetojenik bakteri (Acethegens) PP. Clostridium, Syntrofus ve diğerleri, propiyonik ve yağ gibi organik asitleri çevirir, asetik asitte diğer asidogenez ürünler:

Metan ayrışmasındaki ana rol, katı anaeroblar tarafından gerçekleştirilen son aşama - metaniform bakteri ile oynanır. Çevre koşullarına daha duyarlıdırlar. Metanojen hücrelerin oluşum süresi birkaç gündür. Etkinlikleri, ortamın pH'ında 6.8 ila 7,5 arasında maksimumdur. Altta yüksek değerler PH Metanojen gelişimi her ya durur.

Metanojenik Aşama Reaksiyonlarının Ürünü - CH4. Eğitimi iki şekilde mümkündür. Metanojenik bakteri-litotroflar (PP. Metanokok, metanobakteri, metansospirillum, metanomikrobiyum, metanojenyum, metansotermus, metanomikrobiyum, metanojenyum, metansotermus, metanobrevibacter), ayrıca bir substrat H2 ve C0 2 olarak da tüketilir ve ayrıca ().

C0 2 + 4N 2 → CH 4 + 2N 2 0

4NOXONE → CH 4 + Z0 2 + 2N, 0

4CO + 2N 2 0 → CH 4 + Z0 2

Asetotrofik mikroorganizmalar (PP. Metanosarcina, Melhanosaeta, Metano-Planus) Asetat, Metanol, Metilamin kullanın:

CH3 SOAM → CH 4 + C02

4CN 3 OH → ZOS 4 + C0 2 + 2N 2 0

4CH 3 NH2 + 2N 2 0 → ZOS 4 + 4NH 3 + CO

Organik asitlerin yıkılması nedeniyle, ortamın ortası artar, ortamın reaksiyonu bir ipek haline gelir, bu nedenle metanojenik aşamada bazen "alkalin fermantasyon" olarak adlandırılır.

Asetik asidin ayrışmasında,% 70-75 metan oluşur ve kalan karbondioksit ve hidrojenin sentezi ve diğer reaksiyonların akışının bir sonucu olarak% 25-30. Sonlu ürünlerin metan fermantasyonu sürecinde oranı, ortamın bileşimine, fermantasyon koşullarına ve mevcut mikrofloranın bulunmasına bağlıdır.

Modern anaerobik temizlik yöntemlerinin birçoğunun gelişimi için büyük bir uyarıcı, 1970'lerin ortalarında tespit edildi. agregatlar oluşturması için metan eden dahil mikroorganizmaların yeteneği - tanecikler (granüller), büyüme ile bir anaerobik reaktör içinde artan akış koşulları altında (Şekil 5.2 bildiriler.).

Metanosaeta Concilii (Metanothrix Soehngenii), ayrıca metanosarcina spp, granüllerin oluşumunda ve işleyişinde özel bir rol oynar. Bakteriler p. Metanosaeta, metanosarcina bakterileri mikrokolonisinin gruplandırıldığı fırçasız ve kumaş yapılarını (Şekil 5.3) oluşturur (Şek. 5.4). Bundan dolayı, agregalar 1-5 mm boyutunda kolayca kolayca çökeltme granüllerinin biçiminde oluşturulur.

Geleneksel yapıların yapıları, septizasyonlar, yansıma-yükleme ajanları, temas reaktörleri, anaerobik lagoonlar, methyenki, artan bir sıvı akışına sahip anaerobik biyofiler bulunur (bkz. Larction Malzemesi, Şek. 3.5).

Septitet (septik tank), iki bölümden oluşan bir cihazdır: septal ve septik (Şekil 6.1). İlk bölümde, düşük bir oranda hareket etmesi nedeniyle su açıklaması var ve birincisi altında bulunan ikinci bölümde, 6-12 ay boyunca depolama sırasında tortunun aşırı yüklenmesidir. Septica'nın septik ve septik parçaları birbirleriyle ayrılmaz. Septikteki su yerinin süresi 3-4 gündür. Atık su miktarı 25 m3 / gün geçmezse septikler kullanılır.

Septitizals genellikle hacmi, kötü koku ve patojenik mikrofloranın sayısını azaltmak, birikimine çökelti amacıyla orta septicles, birincil septicles ve köpükler çökeltilmesi aktif ralli fermantasyon için kullanılır. Septikler, bireysel haneler için en sık görülen tedavi tesisleridir, çünkü özerk bir şekilde çalışabilirler ve iktidarı açmanız gerekmez.

Bir tür septasyon olarak kabul edilebilecek, aşırı güçlendirme için Dolmalar, 30.000 m 5 / güne kadar bir bant genişliği olan atık su arıtma tesislerinde kullanılır. İncirde. .2, berraklaştırıcının tasarımını gösterir - aşırı yükleyici içine konsantrik olarak yerleştirilmiş bir açıklayıcıdan oluşan bir kombine yapı biçiminde yapılan bir aşırı yükleyicidir.

Kontak reaktöründeki anaerobik temizleme yöntemi, 1930'ların başından bu yana sektörde yaygın olarak kullanılan, özellikle de, şeker, alkol ve maya yapımlarının tahliyelerinin işlenmesi için birincisiydi. Kuruluşlara kıyasla, kontak reaktörü çok daha üretkendir, çünkü anaerobik IL ile karıştırma ortamı sağlar ve ikincil karterden geri dönüşü nedeniyle daha yüksek bir sokak konsantrasyonu korunur (konferansa göre özel malzemeye bakın3, Şek. 3.5), diğer bir deyişle Bununla birlikte, ikinci bir karter ile aerotane uygulanmaktadır. Ayrılma verimliliğini arttırmak için, ikincil yerleşimden önce ILO sıvısı ayrıca gazlaştırma (ayrı bir kapta) veya soğutma olabilir. Degassing durumunda, gaz mekanik (hidrolik) bir yöntem veya bir vakumun etkisiyle çıkarılır. Soğutma, metan oluşumu süreçlerinde yavaşlamaya ve bunun sonucunda, anaerobik ralin sedimantasyon özelliklerini artıran yeni kabarcıkların oluşumu.

Anaerobik ayrışma için geleneksel ve en yaygın cihazlar methyenk'dir. Yüksek oranda atık suyun, özellikle organik atıkların ayrışması, özellikle de atık su arıtma tesislerinin aktif yatları ile fermente edilmiştir.

Methytenki, bir kural olarak, atık veya atık suyun yüklenmesinin periyodik modunda, sabit bir biyogaz seçiminde ve işlem tamamlandıkça katı bir çökeltiyi boşaltmakla birlikte ısıtma ile çalışır. Çelik, beton, plastik, tuğlalardan yapılmıştır; Rezervuar formunda, fermantasyon kameralarının sayısı, yükleme yöntemi, alt tabakanın boşaltılması, ısıtma ve karıştırma yöntemleri.

büyük hacimli methanenets dikey silindirik ya da zorla ötesinde kütlesi karıştırılarak elipsoid tank şeklinde yapılır, bunlar kPa 5, gaz basıncının fazla basınçla için tasarlanmıştır. Küçük biyogazik tesisler, ısı kaybını azaltmak için kısmen veya tamamen bulanıklaştırılarak mekanik karıştırmaya sahip silindirik yatay veya dikey biyoreaktörler olabilir. Biyoreaktörlerin tasarımı, tankın tamamen boşaltılması olasılığını sağlamalıdır, bu nedenle alt, genellikle eğim, yarım küre veya bir koni şeklinde gerçekleştirilir.

Farklı olmayan bir örtüşme ile karışımlı bir dezavantajlı, sert zemin tesislerinin özelliği - reaktörün içindeki basıncın özelliği. Methyenka içindeki tortuyu boşaltırken, bir vakum oluşabilir ve yükleme işlemi basıncı arttırır. Bu, yapıların yıkılmasına, çatlakların oluşumuna yol açar.

kayan üst üste methyenka avantajları: 1) patlama güvenlik inşaat içinde olası hava girmesini önler pozitif gaz basıncını desteklenir, bağımsız olarak, içinde methyenka doldurulma beri 2) Yüzer örtüşme pozisyonunda, yükleme ve boşaltma dozunu gerçekleştirebilirsiniz; 3) Kabuğun oluşumuna karşı mücadeleyi kolaylaştırdı.

Karıştırma ve sıcaklık rejiminin rolü Metaklarda. Her türlü mutantlar, mesofilik (20-45 ° C, genellikle 30-35 ° C) ve termofilik (50-60 ° C) sıcaklık modlarında çalışabilir. Seçim modu, daha sonra yağışın işlenmesi ve imha edilmesinin yanı sıra sıhhi gerekliliklerin yanı sıra imha yöntemlerini göz önünde bulundurularak seçilir. Mezofilik rejim bir bardak tarafından kullanılır, çünkü daha az enerji yoğun ve daha ekonomik açıdan faydalıdır, çünkü daha fazla sayıda mikroorganizmanın varlığına izin verir ve bu nedenle çevresel koşullardaki değişikliklere daha az hassastır; İşlemden sonra bu moddaki çökeltiler, termofilik işlemle karşılaştırıldığında daha iyi dehidre edilir. Bununla birlikte, termofilik modu ile, organik bileşiklerin azalma oranı (yaklaşık 2 kat), ve çökme derecesi üzerinde yüksek çökeltme neredeyse tamamen degelmintion çökeltme için recultivant veya gübre olarak kullanılır ise önemli olan, elde edilir toprak. Mezofilik modlu fermantasyon süresi 20-30 gün, termofilik ile - yaklaşık 10 gün. Mezofilik ile% 5 daha düşük termofilik fermantasyon ile gaz kalorifik değeri.

methange nesil daha ayrıntılı bir işlem için, iyice reaktörün içeriği homojen bir şekilde dağılımını sağlamak için methyenka yer alan içerikleri karıştırmak için gerekli olan, kütle ve ısı değişimi için gerekli koşullar, yapışma, köpük oluşumunu en aza indirmek ve Soyma, alt çökeltinin oluşumu, gazları çıkarın. Karıştırma, mekanik karıştırıcılar, dolaşım pompaları, hidroelektrik asansörleri veya bu sistemlerin bir kombinasyonu için MetTENCA'da kullanılıyor.

Askıya alınan maddelerin optimum konsantrasyonu Metanenka, metan genliğinin yüksek yoğunluğunun gözlendiği,% 2-10 aralığındadır. Katı parçacıkların% 10-12'sinin üzerindeki konsantrasyonunda, ortamın karıştırılması engellenir ve bu, gaz emisyonunda azalmaya yol açar. Bu gibi durumlarda, gerekli karışım seviyesini sağlayan, biyoreaktörlerin özel tasarımları kullanılır.

Metanizasyon, pH'da 6 ila 8 arasında bir maksimum hızda akar. 5.5'in altındaki pH'teki bir azalma ("Zaksania" methyenka durumunda, metanojenik bakterilerin aktivitesi sonlandırılır. Kural olarak, pH, ortamın yüksek tampon kapasitesi nedeniyle düzenlenmez. Ancak, ortam asitleştirildiğinde, NAHC0 3 çözeltisi en iyi nötrleştirici maddedir.

Metanogenez süreci, çeşitli deterjanların (yaklaşık 15 mg / l'luk konsantrasyonlarında), antibiyotik ve diğer maddelerin varlığında yavaşlar. Anyonik yüzey aktif cisimlerinden nispeten düşer ve alkil sülfatların, klor sülfanolünün fermantasyonu sürecini zayıflatır; Sülfanolanın fermantasyonunu bozmak ve yavaşlatmak zordur.

Anaerobik reaktörler, atık su arzındaki uzun kesintilere karşı dayanıklıdır, değişiklikler kimyasal bileşim Gelen kanallar, bunları mevsimsel üretimin atıklarını ve ayrıca küçük yüklerin modlarında temizlemelerini mümkün kılar. Metanojenik aktivitede bir azalma durumunda, substrat besleme hızını azaltma için azaltmak, kimyasal maddelerle öğrenmek, suyla drenajları seyreltin, toksik bileşikleri ön işleme atık sularıyla çıkarın.

Bakteriyel sızıntı kimyasal elementler cevherden, konsantre eder ve dağ ırkları, cevherlerin zenginleştirilmesi, metallerin çözümlerden biyosorpsiyonu. Kükürt yağı ve kömürün çıkarılması. Yağ geri kazanımını yükselterek. Metanın kömür katmanlarından uzaklaştırılması. Petrol ürünlerinin biyokorerosisinin baskılanması.

Demirin bakteriyel oksidasyonu ve metallerin sızıntısı üzerine yapılan çalışmalar, yirminci yüzyılın 50'lerindeki seçimden sonra, ikincil demirin kömür madenindeki kömür madeni suyunun asidik suyundan geçmeye başlamış - Acidithiobaccilus ferrooksidans bakterileri (önceden) thiobaccilus ferrooksidans olarak adlandırılır). Metallerin sızıntısına katılan bakteriler, beslenme türü, kimyasal oksidasyon reaksiyonlarının enerji katalizini elde etmek ve hücrelerin tasarımı için karbondioksitin asimile edilmesi için kemoavtrophik ile ilgilidir, yani, yani Organik kullanmadan, özerk olarak beslenmesi.

Kalın bisiklet sülfür cevheri.

İÇİNDE son yıllar İnatçı hammaddeleri siyanizasyona hazırlamak için, konsantrelerin veya cevherlerin buhar bakteriyel sızıntısı kullanmaya başladı. Bu teknolojiyi uygulayan bir düzineden fazla sanayi işletmesinden daha önce dünyada faaliyet göstermektedir, ancak bu tür teknolojiye ait sermaye maliyetleri çok yüksektir, bu nedenle küçük ve orta ölçekli alanlar için haklı değildir.

Kesin olarak asidofilik bakterilerin kullanımı, hamurun veya çözeltinin pH'ının 2 ve altındaki pH'ı önermektedir. Ayrıca okside demir oksit formları oksitlenmesi için enerji elde etmek mümkün bu bakterilerin sadece kükürt bileşikleri tarafından oksitlenmez ancak A. ferrooksidanları bakterilerin filtre edilmesi için kullanılması durumunda, minerallerin biyolojik oksidasyon süreci iki yolla gidebilir. Tedavi süresi, sülfür cevherinin bileşimine, cevherde metalin şekli ve dağılmasına ve kükürt mikroorganizmalar için mevcut miktara bağlıdır. Ayrıca bir dizi daha dar problem vardır, örneğin, yüksek konsantrasyonların, liç mikroorganizmalarının bazı türleri veya suşları için yüksek konsantrasyonlu ağır değerli metallerin toksisitesi vardır.

Böylece, teknolojilerin iyileştirilmesi ve geliştirilmesine yönelik yaklaşımlardan biri, metallerin toksisitesine dayanıklı bakteri ve kemerlerin seçimidir. bitkilerinin seçilmesi için diğer kriterler: endüstriyel koşullarda bunlarla çalışma basitliği, mineral bileşikleri oksidasyonunda aktivitesi, pH, sıcaklık, havalandırma rejimi ve yeteneği tutum ilave maddeler yaparak aktivitesini uyarma.

Şu anda, temsilcileri sülfür oksidasyonla metallerin filtre edebilen bakteri ve Archey (iki tvsarimi mikroorganizmalar), doğum bir sayı (özellikler ve sistematik konuma bölümü grupları) vardır: AcidothioBacillus, Halothiobacillus, Thiobacillus, Leptospirillum, Acidiphilium, Sulfobacillus, Ferroplasma , Sulfolobus, MetallOSPHAERA ve Acidianus. yüksek bir aktivite ile - Böylece teknolojileri biovicheching gelişim süreci kuruluşa her iki değişiklik dayalı olabilir ve yeni bir mikrobiyal bitkileri seçiminde (havalandırma optimizasyonu, sıcaklık rejimi, mineral ham maddelerin, vb ön-işlem) ya da biyolojik kütle daha kolay artmış veya daha geniş bir pH spektrumu, sıcaklık, vb Asitli çözümlerle geleneksel liç, yeni mikroorganizmaların yeni kültürleri aramanının, tam olarak asidofilik ve superasidofilik organizmalar üzerine odaklanmasına neden olmuştur.

^ 20. Güç kalitesinin ve gelişmesinin yolunun kalitesinin temelleri

Kasların gücü altında genellikle dış direnişin üstesinden gelme yeteneği olarak anlaşılır veya kas stresleri ile karşı karşıya kalır.

Hız-kuvvet nitelikleri, esas olarak çalışan kasların enerji tedarikine ve yapısal-morfolojik özelliklerinden, genetik olarak önceden belirlenmiştir.

Güç ve hızın tezahürü, maksimum ve submasimal güç bölgesinde gerçekleştirilen fiziksel eforun karakteristiğidir. Sonuç olarak, yüksek hızlı kuvvetli niteliklerin enerji tedarikinde, Rezince ATP - kreatin fosfat ve glikolitik anaerobik yolları ağırlıklı olarak dahil edilir.

Konut ATF, kreatin fosfat reaksiyonu nedeniyle daha hızlı konuşlandırılır. İşin başlamasından 1-2 saniye sonra en fazla 1-2 saniye sonra ulaşır. ATP'nin oluşumu yönteminin maksimum gücü, sırasıyla 1.5 ve 3 kez ATF sentezinin glikolitik ve aerobik yollarının hızını aşmaktadır. Resintez ATP kas yüklerinin kreatin fosfat yolunun pahasına olan en büyük kuvvet ve hızla gerçekleştirilir. Buna karşılık, maksimum kreatin fosfat reaksiyonunun büyüklüğü, kas hücrelerinde kreatin fosfat içeriğine ve kreatinin enziminin aktivitesine bağlıdır. Kreatin fosfat stoklarını arttırın ve kreatin bisiklet oluşturulması, egzersiz kullanımı yoluyla mümkündür, kreatin fosfat kaslarında hızlı yorgunluğa yol açar.

Bu amaçla, azami güçle gerçekleştirilen kısa vadeli egzersizler kullanılır. İyi bir etki, bir dizi bu tür egzersizden oluşan bir aralıklı eğitim yönteminin kullanımını sağlar. Sporcu, 8-10 s'lik bir sürede maksimum güçten 4-5 egzersiz sunulur. Her serideki egzersizler arasındaki gerisi 20-30 s'dir. Seri arasındaki dinlenme süresi 5-6 dakika.

Submasamal güç bölgesindeki yüksek hızlı ve güç yüklerinin performansı, esas olarak glikolitik resintez ATP nedeniyle enerji tarafından sağlanır. ATP elde etmeye yönelik bu yöntem olanakları kas glikojen rezervleri nedeniyle, bu süreçte yer alan enzimlerin aktivitesi, ve glikojen oluşturulan laktik aside vücut direnci. Bu nedenle, glikolitik enerji kaynağına dayanan yüksek hızlı güç yeteneklerinin geliştirilmesi için, aşağıdaki gereksinimleri karşılayan eğitim uygulanır. İlk olarak, eğitim, kaslardaki glikojen içeriğinde keskin bir düşüşe yol açmalıdır, ardından üstünlük sağlar. İkincisi, kaslarda ve kanda eğitim sırasında, organizma direncinin müteakip gelişimi için laktik asit birikmelidir.

Hem bireysel egzersizler arasında hem de egzersiz serisi arasında boşluk boşlukları, glikojen rezervlerini geri yüklemek için açıkça yetersizdir ve sonuç olarak, kaslarda eğitim sırasında glikojen içeriğinde glikojen içeriğinde aşamalı bir düşüş vardır, bu da bir önkoşuldur. belirgin süperplenasyonun ortaya çıkması.

Güç ve hızın tezahür etme olasılığını belirleyen kasların yapısal-morfolojik özellikleri, genel olarak hem bireysel kas liflerinin hem de kaslarının yapısı ile ilgilidir. Bireysel kas liflerinin hız-güçlü nitelikleri - miyofibriller - ve kalsiyum iyonları içeren bir sarkoplazmik ağın geliştirilmesine bağlıdır. Sarkoplazmik ağı, kas hücresinin içindeki gergin bir nabızın davranışına da katılır. Miofibrillerin içeriği ve sarkoplazmik ağın gelişimi, farklı tiplerin kas liflerinde aynı değildir. ATP, kimyasal bileşimleri ve mikroskopik yapısının oluşturulması için bazı yöntemler baskın bağlı olarak, kas lifleri üç ana tipi ayırt edilir: tonik fazik ve geçiş. Bu tip lifler de heyecan, zaman, hız ve azalmanın gücü, çalışma süresi boyunca farklılık gösterir.

Tonik lifler nispeten büyük miktarda mitokondri içerir, bunlarda birçok miyoglobin var, ancak birkaç kasılma elemanı Miofibrillerdir. Bu tür kas liflerindeki ATP Resintez'in ana mekanizması aerobiktir. Bu nedenle, yavaşça azaltılır, küçük bir güç geliştirir, ancak azaltılabilir uzun zamandır.

Fazik elyaflar çok fazla Miofibril, iyi gelişmiş sarkoplazmik ağı var, birçok sinir ucu onlar için uygundur. Kolajen lifleri, onlarda iyi gelişir, bu da hızlı gevşemelerine katkıda bulunur. Sarkoplazmalarında, kreatin fosfat ve glikojen konsantrasyonları önemlidir, kreatinin kreatin aktivitesi ve glikolizin enzimleri yüksektir. Beyaz liflerdeki mitokondri nispi miktarı önemli ölçüde daha azdır, miyoglobinin içeriği bunlarda düşüktür, bu yüzden soluk bir renge sahiptirler. Beyaz kas liflerinin enerjisinin sağlanması, kreatin fosfat reaksiyonu ve glikoliz nedeniyle gerçekleştirilir. ATF Resintez'in anaerobik yollarının büyük miktarda myofibril ile kombinasyonu, bu türün liflerinin yüksek hızlı ve azaltma kuvveti geliştirmesini sağlar. Bununla birlikte, kreatinephosfat ve glikojen stoklarının hızlı yorgunluğu nedeniyle, bu liflerin çalışma süresi sınırlıdır.

Yapıları ve özelliklerinde geçişli kas lifleri, tonik ve fazik arasında ara pozisyonu kaplar.

Kas liflerinin türleri arasındaki farklılıkların bu kadar kısa bir listesinden bile, beyaz liflerin ve bunlara yakın geçiş liflerinin kuvvet ve hızın tezahürü için daha tercih edildiğini takip eder. Bu nedenle, daha belirgin hız güç nitelikleri, diğer şeyler eşit olan, kas lifleri arasındaki oranın beyaza doğru kaydırıldığı kaslara sahiptir.

İskelet kaslarındaki farklı tiplerin lifleri arasındaki oran eşit değildir. Öyleyse, önkolun kasları, omzunun çift başlı kolu, başın kasları ve diğerleri ise esas olarak fiziksel lifler içermektedir. Gövdedeki kasların kasları, karın düz kasları, uyluğun düz kasının temelde tonik lifler içermektedir. Buradan bu, bu kas gruplarının neden bu gibi özelliklerde bu gibi özelliklerde, hız, güç, dayanıklılık olarak anlamlı farklılık gösterdiğini anlamak kolaydır.

Her insandaki farklı kas hücresi arasındaki ilişki genetik olarak önceden belirlenmiştir. Bununla birlikte, belirli bir doğanın fiziksel olarak kullanıldığı takdirde, kas liflerinin spektrumuna amaçlı bir şekilde neden olabilir. Uygulama nedeniyle güç egzersizleri Bu spektrum, beyaz liflerin baskınlığının yönünde, kırmızı ve geçici olarak daha büyük bir çapa sahip olan, sonuçta eğitimli kasların hipertrofisine yol açar. Bu durumda hipertrofinin ana nedeni, sözleşmeli elementlerin kas hücrelerindeki içeriği arttırmaktır - miyofibriller. Bu nedenle, güç yüklerinin neden olduğu kas hipertrofisi miyofibriller tipine aittir.

Myofibriller tipinin kas hipertrofisini geliştirmek için kullanılan fiziksel efor, biyokimyasal düzeyde, miyofibrillere müteakip üstünlükleri ile zarar vermelidir. Bu amaçla, yüklerle çeşitli egzersizler.

Güç gelişimi için, maksimum dayanımın% 80-90'u voltajlı tekrarlanan egzersiz yöntemleri genellikle kullanılır. En verimli yük, maksimum gücün% 85'idir. Bu durumda, "başarısızlığa" tekrarı sayısı genellikle 7-8'dir. Her egzersiz, sayısı 5 ila 10 arasında değişen seri tarafından yapılır, birkaç dakika içinde bir dinlenme aralığı ile. Egzersiz hızı, eğitim amacıyla belirlenir. Kas kütle egzersizlerinde baskın bir artış için yavaş veya orta derecede bir hızda gerçekleştirilir. Eşzamanlı kuvvet ve hızın gelişimi için, egzersizler patlayıcı-pürüzsüz modda gerçekleştirilir: Hareketin ilk aşaması yüksek hızda gerçekleştirilir ve mümkün olduğunca sorunsuz bir şekilde tamamlanır. Bu nedenle, sporcuların hız gücü türlerinde, güç döneminde, güç egzersizlerini yavaşça gerçekleştirmeyi reddetmelidirler, çünkü bu durumda kasların hızlı bir şekilde azaltma kabiliyeti kaybolur.

Hız-güç eğitiminden sonra iyileşme süresi 2-3 gündür. Bununla birlikte, yüklerin yönlendirildiği kas gruplarını değiştiren, eğitim sınıfları daha küçük rekreasyon aralıkları ile gerçekleştirilebilir.

Etkili güç eğitimi için zorunlu bir durum, miyofibriller sadece proteinlerin oluştuğundan, protein beslenmesinde zengin, tam teşekküllüdür. Kas hipertrofisinin gelişmesinin ultraviyole ışınlamasını teşvik ettiğine dair kanıtlar vardır. Ultraviyole etkisi altında, erkeklerin seks hormonlarının oluşumu, vücuttaki proteinlerin sentezini uyaran.

21 Biyokimyasal Hız Temelleri (Hız) Motor Kalitesi Olarak

Motor kalitesi olarak hız, bir kişinin, bu koşullar için belirli bir frekans ve dürtüsellik ile minimum süre boyunca bir motor etkisi yapabilmesidir. Uzmanlar arasında bu kalitenin niteliği üzerinde görüşlerin birliği yoktur. Bazıları, hızın fizyolojik temelinin nöromüsküler aparatın çözünürlüğü olduğu fikrini ifade eder. Diğerleri, sinir süreçlerinin hareketliliğinin hızın tezahüründe önemli bir rol oynadığına inanıyor. Çok sayıda çalışma, hızın bir kişinin karmaşık bir motor kalitesi olduğu kanıtlanmıştır.

İnsan hızı tezahürünün ana formları, motor reaksiyonunun zamanı, tek bir hareketin en üst düzeyde hızlı bir şekilde gerçekleştirilmesi, hareketi maksimum frekansla yapmanın zamanını, bir bütünsel motor eylemi gerçekleştirme zamanı. ALSA, Hızın ("Yüksek Hız Özellikleri") bir başka türünü ("yüksek hızlı nitelikler") - hareketin hızlı başlangıcı (spor uygulamasında "netlik" olarak adlandırılır. Bütünsel motorun hızı (koşu, yüzme, vb.) Neredeyse en önemli olanıdır ve hızın tezahürünün temel formları değildir, ancak bütünsel bir hareketin yalnızca dolaylı olarak bir kişinin hızını karakterize eder.

İskelet kası, mekanik iş ve ısıya kimyasal enerji olmak, karmaşık bir sistemdir. Kas elyafının ana bileşenleri proteinlerdir: Aktin ve Miosin.

Kasları azaltmak için hızlı hareketler yaparken, oksijen eksikliği olan bir birim başına büyük miktarda enerji gereklidir, bu nedenle ana rol ATP hidrolizinin anaerobik işlemleri ile oynanır.

ATP'nin moozik kafanın atfaz merkezinde hidrolizi, ikincisinin konformasyonunda bir değişikliktir ve yeni, yüksek enerjili bir duruma aktarır. Cosic Head'in Actin Filament'teki yeni merkeze yeniden bağlanması, bunun içindeki enerji tarafından sağlanan başın dönüşüne yol açar. Bileşiğin her bir döngüsünde ve aktin ile miyosin kafasının molekülü, her köprü için bir ATP molekülü bölünmüştür. Dönme hızı ATP'nin bölünmesi ile belirlenir. Hızlı fazın, birim birim başına önemli ölçüde daha fazla tükettiği ve bir tonik yük sırasında yavaş liflerden daha az kimyasal enerjiyi koruduğu açıktır. Böylece, ATP'nin kemomekanik dönüşümü sürecinde, miyosin kafasının bağlantısını kesip, miyosin kafasının aktin filamentinin başka bir alanıyla daha fazla etkileşimi için filahilament ve enerjiyi aktin ve enerji sağlar. Bu reaksiyonlar, 106 mol / 1'ün üzerindeki kalsiyum konsantrasyonlarında mümkündür.

Nihayetinde hız gelişimi seviyesi, sporun ezici çoğunluğundaki başarıyı belirler. Maratonist bile, belki de, yüksek bir "seyir" hızını korurken ("Seyir" hızı altında, geçiş mesafesinin ortalama hızını önler). Ve haltercinin başarısı, gerekli hareketi nasıl gerçekleştirebileceğine bağlıdır.

Hız belirlenir:

a) Çeşitli tasarımların reaksiyonları ile belirli bir sinyale yanıt olarak hareket hızını ölçerek;

b) belirli bir sürenin, belirli bir genliğin sınırlarında boşaltılmış bir uzuv veya gövde için hareket sayısı açısından;

c) Kısa mesafenin üstesinden gelme açısından (örneğin, 20, 30 m'de çalışıyor);

d) atlamalardaki itme, omuz kemerinin ve ellerin atılması gibi, omuz kemerinin ve ellerin hareketi, boksda çarpma, kıpır kıpırdayanın kısa mesafelere ilk hareketi gibi bir hareketin gerçekleştirilmesi hızında Jimnastikçi vb.

Hızın tüm belirtileri basketbol oynarken etkili bir şekilde gelişmektedir. Ayrıca manuel bir top, masa tenisi, hızlı bir şekilde değişen oyunlar hareketli oyunlar da önerebilirsiniz. oyun durumu ve hızlı hareket. Hızı yükseltmesindeki ana görev, sporcunun bu alıştırmanın büyük bir sunumuna dahil edilmemesi için bir hız niteliğinin herhangi bir egzersizinde erken bir şekilde uzmanlaşmamasıdır. Bu nedenle, sporcuların yüksek hızlı egzersizleri kullanması çok önemlidir, bir maç veya oyun şeklinde daha sık mümkündür. Sınıflar programında, başlangıçtan itibaren ve kurstan çıkan sprint gibi bu yüksek hızlı egzersizlerde olmalı, hızlanma ile çalışan, son derece hızlı bir itme ile uzun ve yüksekliği atlama, hafif kabukları, mobil ve spor oyunları, son derece atlama Hızlı akrobatik egzersizler ve çeşitli özel hazırlık egzersizleri.

Hızı yükseltmek ve hareketlerin hızını arttırmak önemlidir, yüksek hızlı egzersizlerin dozunun doğru belirlenmesine sahiptir. Maksimum yoğunlukla gerçekleştirilen bunlarınki, hızlı bir şekilde hızlı bir yorgunluk aracıdır. Aynısı hareketlerin hızını arttırmaya yönelik alıştırmalar için de geçerlidir. Bu nedenle, maksimum hızla yapılan egzersizler genellikle kullanılmalıdır, ancak nispeten küçük bir hacimde. Rekreasyon aralıklarının süresi, merkezin heyecanlanabilirlik derecesinden kaynaklanmaktadır. gergin sistem ve oksijen açığının ortadan kaldırılmasıyla ilişkili vejetatif fonksiyonların göstergelerinin azaltılması. Hızın gelişimi için eğitim çalışmaları, atletin öznel duyguları veya kronometre ifadesi, kurulu veya maksimum hızdaki düşüşü anlatmaz.

22.Siyokimya dayanıklılık kalitesinin temelleri uzun vadeli yükler ve gelişmenin yolları

Dayanıklılık, bir sporcunun başarısının büyük ölçüde bağımlı olduğu en önemli motor kalitesidir. Dayanıklılık, yorgunluğun ortaya çıkmasından önce belirli bir güçle çalışma süresi olarak tanımlanabilir.

Yapılan işin niteliği doğrultusunda, genel ve özel dayanıklılık tahsis eder. Toplam dayanıklılık, bir sporcunun spesifik olmayan yükleri yerine getirme yeteneğini yansıtır. Bu tür yükler, örneğin, bir futbolcu için çapraz, kayak yarışları, yüzme, mobil oyunlar vb., Ayrıca bir hanenin fiziksel çalışmalarının yerine getirilmesini sağlar. Özel dayanıklılık, belirli bir spor türüne özgü fiziksel eforun performansını karakterize eder ve teknik, taktiksel ve psikolojik eğitim Atlet.

ATP'nin eğitimi için moleküler mekanizmaların gelişimi düzeyi - kas kasılması ve gevşemesini sağlamak için doğrudan enerji kaynağıdır.

Yapılan işin enerji tedarik yöntemine bağlı olarak, alactat, laktat ve aerobik dayanıklılık ayırt edilir. Genellikle, terimler kullanılır. "Alaktathy, laktat ve aerobik dayanıklılık bileşenleri.

Alactate dayanıklılığı, maksimum güç bölgesindeki en yüksek çalışma süresi ile karakterize edilir. Yük türüne bağlı olarak, O-Force ve Power Tlactate dayanıklılığını, hızını vurgulayabilirsiniz. Maksimum gücün kas çalışması için ana enerji kaynağı kreatin fosfat reaksiyonudur. Bu nedenle, alactat dayanıklılığının gelişmesi, kreatin fosfatın kas içi stokları nedeniyledir. Zaten belirtildiği gibi, beyaz kas lifleri kreatin fosfatında daha zengindir. Bu bağlamda, beyaz liflerin baskınlığı olan kaslar daha fazla alactat dayanıklılığı vardır. Kaslarda kreatin fosfat içeriği, özel egzersizler kullanılarak önemli ölçüde arttırılabilir. Aralık modunda böyle bir eğitim oluşturma ilkesi, hız kuvveti niteliklerinin enerji kaynağı göz önüne alındığında yukarıda açıklanmıştır.

Alactat dayanıklılığının biyokimyasal değerlendirmesi, idrar kreatinin ile günlük seçimi belirleyerek verilebilir. Bu gösterge, kreatin fosfat organizmasındaki genel rezervleri karakterize eder. Alactat dayanıklılığının büyümesi, genellikle kreatinin günlük tahsisinde bir artışa eşlik eder. Alactat dayanıklılığının geliştirilmesini karakterize eden bir diğer kriter, maksimum gücün çalışmasını tamamladıktan sonra ölçülen, oksijen borcundur.

Laktat dayanıklılığı, subluksimal güç bölgesindeki fiziksel eforun performansını karakterize eder. Böyle bir güçle çalışırken ana enerji kaynağı, glycoliz adı verilen laktik aside bir kas glikojeninin bir anaerobik çürüğü olarak hizmet eder. ATP elde etme glikolitik yönteminin yetenekleri büyük ölçüde kas glikojen rezervlerine bağlıdır. Kaslara glikojen konsantrasyonunun iyileştirilmesi ne kadar yüksek olursa, glikolize edildiğinde daha uzun süre kullanılacaktır. Kreatin fosfat ve glikojen elyaflar bakımından zengin beyazların baskınlığı olan kasların da laktat dayanıklılığını belirtir ki. Laktat dayanıklılığını belirleyen bir diğer faktör, kas hücrelerinin ve tüm organizmanın, kaslarda ve kandaki laktatın birikimi nedeniyle asitlikteki bir artışa bir artış olarak dirençtir.

Eğitimin böyle bir bağımlılığına dayanarak, iki görevin yürütülmesini sağlamak için laktat dayanıklılığı geliştirmeyi amaçlamaktadır. İlk olarak, kaslarda yapılan fiziksel yükler nedeniyle, glikojenin içeriği artmalıdır. İkincisi, eğitim sınıfları, laktat birikimine direnç ve asitlikte bir artışa yol açmalıdır.

Bu amaçla, bir yandan, egzersizler, bir yandan, bir sonraki süper kompresasyon için ve diğer tarafta, büyük miktarda laktik asit oluşumuna yol açan bir önkoşul olan kas glikojen rezervlerinin önemli bir şekilde tüketilmesi kullanılır. Aralık veya tekrarlanan modda gerçekleştirilen submaximal gücün fiziksel olarak yapılmasıdır. Yüksek hızlı kuvvetli niteliklerin enerji kaynağı göz önüne alındığında, bu türün egzersizi yukarıda açıklanmıştır. Yüklerin yüklerinin doğasına bağlı olarak, özellikle laktat dayanıklılığının güç veya yüksek hızlı bileşenini geliştirmek mümkündür.

Çalışma sırasında laktat dayanıklılığının tezahürünün önde gelen biyokimyasal göstergesi, kandaki laktatın birikmesidir. Kandaki laktik asit konsantrasyonunun tayini, subluksimal gücün "başarısızlığa" fiziksel çalışmalarını yaptıktan sonra gerçekleştirilir. Yüksek seviye Kandaki laktik asit konsantrasyonları, büyük miktarda kas glikojeninin çalışması sırasında enerji kullanımını ve asitlik direncinin gelişimi gösterir.

Aynı bilgi, subaksimal yüklerden sonra kandaki asit-alkalin dengesindeki değişimin belirlenmesiyle elde edilebilir. Bu durumda, yüksek laktat dayanıklılığı, asidik taraftaki kanın hidrojen göstergesinin önemli bir kaymasına karşılık gelir. Laktat dayanıklılığının gelişmesinin bir diğer göstergesi, laktat oksijen borcu olarak, submaximal gücün "başarısızlığa" çalışmasından sonra ölçülebilir. Bu göstergenin değeri ne kadar yüksek olursa, glikojen anaerobik çürümesinin yapılan işin enerji kaynağına katkısı ne kadar yüksek olur. Laktat oksijen borcunun büyüklüğünün fiziksel hazırlanmasına sahip sporcular 18-20 litre ulaşabilir.

Spor uygulamalarında, çok sık alacaktır ve laktat dayanıklılığı anaerobik olarak birleştirilir.

Aerobik dayanıklılık, ağırlıklı olarak aerobik oksidasyon nedeniyle enerji sağlayan uzun egzersizler gerçekleştirirken tezahür edilir. Anaerobik enerji oluşumunun katkısı, başlangıç \u200b\u200bdönemiyle sınırlıdır. Spor edebiyatında, genellikle "dayanıklılık" terimi uyarınca aerobik dayanıklılığın anlamına geldiği anlamına gelir.

Aerobik dayanıklılık, üç ana faktör ile belirlenir: mevcut enerji kaynaklarının gövdesinde, oksijenin çalışma kaslarına ve mitokondriyal oksidasyonun çalışma kaslarında gelişmeye hazır bulundurulur.

Karbonhidratlar, yağ asitleri, keton gövdeleri ve amino asitler genellikle enerji kaynakları olarak kullanılır. Aerobik çalışmaların uzun süre boyunca, bu enerji substratları, kas hücrelerinin kendi enerji kaynakları iş başında geçirildiğinden, bu enerji substratları kaslara verilen kaslara teslim edilir.

Kas kaynakları sağlanmasında, önemli bir rol karaciğere aittir. Burada, uzun yüklerin yerine getirilmesinde, glikojen glikoz ile parçalanır, bu da daha sonra kas aktivitesinin sağlanmasında iskelet kasları ve diğer organlara gelir. Çalıştırma sırasında karaciğerde meydana gelen başka bir işlem, keton gövdelerinin oluşumu, aynı zamanda önemli enerji kaynakları olan keton gövdelerinin oluşumu ile birlikte oksidasyonu. Ek olarak, çalışma sırasında çalışma sırasında kas çalışmasının performansına katkıda bulunan diğer kimyasal işlemler. Spor uygulamalarında fiziksel çalışmaların sağlanmasında böyle önemli bir karaciğer rolü ile bağlantılı olarak, hepatoprotektörler kullanılır - karaciğerin işleyişini iyileştiren ve içinde geri kazanım işlemlerini hızlandıran farmakolojik ajanlar kullanılır.

Oksijenin kaslara teslimi bir kardiyişis sistemi tarafından gerçekleştirilir. Bu nedenle, aerobik dayanıklılığın tezahürü için, kardiyovasküler ve solunum sistemlerinin fonksiyonel durumu, eritrositlerin sayısı ve içlerinde hemoglobin içeriği nedeniyle, kanın oksijen kapasitesinin, kanın oksijen kapasitesini son derece önemlidir.

Aerobik dayanıklılığın gelişmesi, büyük ölçüde sinir hormonal düzenlemesi durumuyla belirlenir. Bu düzenlemedeki önde gelen rol, katekolestinlerin ve glukokortikoidlerin kanıyla izole edilen adrenal bezler tarafından yapılır - hormonların, vücudun yeniden yapılandırılmasına neden olan, kas aktivitesi için en uygun koşullar yaratmayı amaçlamaktadır. Aerobik dayanıklılığın tezahürü için, adrenal bezlerinin uzun süredir kan dolaşımındaki bu hormonların artan konsantrasyonunu korur.

Aerobik dayanıklılığından sorumlu intramüsküler faktörler, oksijen katılımının ATP'nin sentezi olduğu ve ayrıca oksijen transferinin kas elyaflarının içine sağlanan miyoglobin-kas proteininin içeriğinin içeriği olan mitokondriya - hücre içi yapıların boyutu ve sayısıdır. mitochondria'ya. Daha önce not edildiği gibi, mitokondri ve moglobin en yüksek içeriği, kırmızı kas lifleri ile karakterizedir. Buradan, kırmızı liflerin baskınlığı olan kaslarda daha yüksek aerobik dayanıklılığın görüldüğünü takip eder.

Aerobik dayanıklılığı ANAEROBIC'in aksine daha az spesifik. Bu, büyük ölçüde çeşitli elastik faktörlerle sınırlı olduğu gerçeğinden kaynaklanmaktadır: Kardiyorespiratuar sistemin fonksiyonel durumu, karaciğer ve nöro-hormonal düzenlemenin, kanın oksijen kapasitesi, kolay erişilebilir enerji kaynaklarının gövdesindeki stoklar. Bu nedenle, iyi düzeyde aerobik dayanıklılığı olan bir sporcunun, yalnızca uzmanlık eğitimi aldığı faaliyetler biçiminde değil, aynı zamanda diğer aerobik işlerde de gösterebilir. Örneğin, nitelikli bir futbolcu gösterebilir iyi sonuç Uzun mesafelerde koşarken.

Aerobik dayanıklılığın çok yönlendirmesi, çeşitli işgallerin bir kompleksinin kullanımını gerektirir, çünkü her bir meslek, vücut üzerinde yeterince çok yönlü bir etkiye neden olan, yine de işlevselliğin herhangi bir tarafından birini geliştirir. Sonuç olarak, aerobik dayanıklılığın gelişmesine yönelik eğitim, kardiyenez sisteminin performansının iyileştirilmesini, kandaki eritrositlerin sayısını ve bunlardaki hemoglobin içeriğini arttırmak, kas hücrelerinde miyoglobin konsantrasyonundaki artışın artması sağlamalıdır. , Enerji substratlarıyla çalışma kuruluşlarının en iyi temini.

Bu amaçla, yeniden aralıklı eğitim için çeşitli seçenekler, aynı zamanda sürekli uzun vadeli veya değişken gücün sürekli uzun süreli çalışması uygulanır.

Aerobik dayanıklılığın geliştirilmesine yönelik bina eğitim oturumlarının bir örneği olarak, sözde dolaşım aralığı eğitimi verilebilir. Bu yöntem, aynı süre zarfındaki rekreasyon aralıkları ile 30 ila 90 S arasında küçük yoğunluklu ve dayanıklılığın kısa vadeli alıştırmalarını değiştirir. Bu tür bir iş, kas aktivitesinin aerobik enerjisi tedarikini uyarır ve kardiyorispirasyon sisteminde bir gelişmeye yol açar.

Mioglobin kaslarındaki içeriği artırmak için, Mioglobin aralığı eğitimi kullanılabilir. Sporcular, aynı kısa rekreasyon boşluklarıyla değiştirilen çok kısa bir süreli orta yoğunlukta sunulur. Gerçekleştirilen kısa süreli yükler esas olarak, miyoglobinli bir kompleks şeklinde kas hücrelerinde biriken oksijen ile birlikte verilmektedir. Egzersizler arasında kısa bir dinlenme, oksijen rezervlerini doldurmak için yeterlidir.

Kanın oksijen kapasitesini arttırmak ve miyoglobin konsantrasyonunu arttırmak için, orta dağın koşullarında iyi bir etki yapılır.

Aerobik dayanıklılığın gelişmesinin özelliği, spesifik olmayan egzersizlerin ve öncelikle mobil oyunların, çeşitli ve ilginç bir eğitim süreci yapmanıza olanak sağlayan mobil oyunların kullanılması olasılığıdır.

Aerobik dayanıklılığı değerlendirmek için önemli bilgiler, ana kandaki içeriğin ve oranın belirlenmesiyle elde edilebilir. enerji substratları Uzun işlerin yerine getirilmesi sırasında. Glikoz içeriği ile yağ mobilizasyon ürünleri arasındaki eğitimsiz insanlarda karşılıklı ilişkiler vardır. Kandaki yüksek glikoz konsantrasyonu, yağın deposundaki mobilizasyonunu engeller. Bu nedenle, inanılmaz insanlarda, yağ asitlerinin kan içeriğindeki artış, gliserin ve keton gövdelerinin sadece glikoz konsantrasyonunda bir düşüşün arka planına karşı gözlenir. Aerobik modda iyi eğitimli sporcularda, sadece normal değil, aynı zamanda artan kan glukoz içeriği ile güçlü yağ mobilizasyonu gözlenir. Yağın ve keton gövdelerinin artan atılması, vücudun sadece karaciğer ve kanın karbonhidratlarını korumakla kalmasını sağlar, ancak ayrıca, konsantrasyonun, halkın gelişimi için faktörlerden biri olan kas glikojen tüketimini yavaşlatır.

Sonuç olarak, yukarıda tartışılan enerji ve yapısal faktörlerle birlikte dayanıklılığın tüm bileşenlerinin büyük ölçüde teknik, taktiksel ve psikolojik eğitime bağlı olduğu belirtilmelidir. İyi teknik eğitim, doğru seçilen taktikler, bir sporcunun ekonomik olarak ve rasyonel olarak enerji rezervlerini kullanmasına ve böylece verimliliği korur. Yüksek motivasyon pahasına, Sporcunun büyük kuvveti, önemli biyokimyasal ve fonksiyonel vardiyaların oluşmasının koşullarında bile iş yapmaya devam edebilir.

13.4.1. KREBS döngüsü reaksiyonları, besinlerin katabazının üçüncü aşamasına atıfta bulunur ve hücreli mitokondristride meydana gelir. Bu reaksiyonlar genel katabolizmanın genel yolu ile ilgilidir ve tüm besin sınıflarının (proteinler, lipitler ve karbonhidratlar) çöküşünün karakteristiğidir.

Döngünün ana fonksiyonu, asetil kalıntısının dört molekülün (üç napn molekülü ve bir FADN2 molekülü) oluşması ve ayrıca GTF molekülünün substrat fosforilasyonu ile oluşmasının oluşumu ile oksidasyonudur. Asetil kalıntısının karbon atomları iki CO2 molekül olarak tahsis edilir.

13.4.2. KREBS döngüsü, substrat dehidrojenasyonunun reaksiyonuna özellikle dikkat edilen 8 ardışık aşamayı içerir:

Şekil 13.6. Α-ketoglutarata oluşumu da dahil olmak üzere krize döngüsü reaksiyonları

fakat) oxaloasetat ile Asetil CoA YoğuşmasıSitrat oluştuğu bir sonucu olarak (Şekil.13.6, reaksiyon 1); Bu nedenle, Krebs döngüsü de denir sitrat döngüsü. Bu reaksiyonda, asetil grubunun metil karbonu, KETO oksaloasetat grubuyla etkileşime girer; Aynı zamanda bir thio eter iletişiminin bölünmesi var. COA-SH, bir sonraki piruvat molekülünün oksidatif dekarboksilasyonunda yer alabilen reaksiyonda muaftır. Katalize reaksiyon citrantsintazaBu, bir düzenleyici enzimdir, yüksek konsantrasyonlar, süksinil-CoA, sitrat konsantrasyonları ile inhibe edilir.

b) sitratın izositratta cis-aconitata'nın ara oluşumu yoluyla dönüşümü. Birinci döngü reaksiyonundaki sitrat, bir üçüncül hidroksil grubu içerir ve hücre koşullarında oksitlenemiyor. Enzimin etkisi altında akonitaz Su molekülü (dehidrasyon) bölünmesi ve daha sonra ilavesi (hidrasyon), ancak başka bir şekilde (Şekil 13.6, reaksiyon 2-3). Bu dönüşümlerin bir sonucu olarak, hidroksil grubu daha sonra oksidasyona elverişli bir konuma hareket eder.

içinde) İzocatrat dehidrojenasyonu Bir sonraki CO2 molekülü (dekarboksilasyon) serbest bırakılmasıyla ve a-ketoglutarata oluşumu (Şekil 13.6, reaksiyon 4). Bu, oluştuğu bir sonucu olarak KREBS döngüsündeki ilk redoks reaksiyonudur. İsamositrat dehidrojenaz, Katalizing reaksiyonu, bir düzenleyici enzimdir, ADP etkinleştirilir. Aşırı bir enzimi inhibe eder.

Şekil 13.7. Α-ketoglutarata ile başlayan krize döngüsü reaksiyonları.

d) a-ketoglutarata'nın oksidatif dekarboksilasyonu, bir multimenza kompleksi tarafından katalizör (Şek. 13.7, reaksiyon 5), CO2'nin salınması ve ikinci molekülün oluşumuyla eşlik eder. Bu reaksiyon, piruvat dehidrojenaz reaksiyonuna benzer. İnhibitör reaksiyonun ürününe hizmet eder - süksinil-COA.

e) substrat fosforilasyonu Sucinil-ekonomi düzeyinde, enerjinin tio ester bonosunun hidrolizi sırasında muaf tutulduğu bir GTF molekülü formundadır. Oksidatif fosforilasyonun aksine, bu işlem, mitokondriyal membranın elektrokimyasal potansiyelinin oluşması olmadan devam eder (Şekil 13.7, reaksiyon 6).

e) süksinat dehidrojenasyon Fumarat ve FADN2 moleküllerinin oluşumu ile (Şekil 13.7, reaksiyon 7). Süksinat dehidrojenaz enzimi, mitokondrinin iç zarına sıkıca bağlanır.

g) hidrasyon fumarataSonuç olarak, reaksiyon molekülünde oksitlenmiş bir hidroksil grubu belirir (Şek. 13.7, reaksiyon 8).

h) dehidrocating malalat, oksaloasetat oluşumuna ve NADB'nin üçüncü molekülünün oluşmasına yol açar (Şekil.13.7, reaksiyon 9). Reaksiyonda oluşturulan oksaloasetat, bir sonraki asetil-kola molekülü ile yoğuşma reaksiyonunda yeniden kullanılabilir (Şekil 13.6, reaksiyon 1). Bu nedenle, bu işlem giyiyor döngüsel karakter.

13.4.3. Böylece, tarif edilen reaksiyonların bir sonucu olarak, tam oksidasyon Asetil kalıntısı Ch3 -. Birim birimi başına mitokondri içine dönüştürülen asetil-CoO moleküllerinin sayısı, oksaloasetatın konsantrasyonuna bağlıdır. Mitokondri içindeki oksaloasetat konsantrasyonunu arttırmanın ana yolları (karşılık gelen reaksiyonlar daha sonra dikkate alınacaktır):

a) Piruvatın karboksilasyonu - ATP enerjisinin maliyeti ile CO2 molekülünün piruvatu ile bağlantı; b) Aspartat'ın yoksullaşması veya transaminasyonu - amino grubunun bir KETO grubunun oluşumuyla yerinde bölünmesi.

13.4.4. Bazı metabolitler Crex döngüleri için kullanılabilir sentez Kompleks moleküllerin yapımı için yapısal bloklar. Böylece, oksaloasetat bir amino asit aspartatına dönüşebilir ve amino asidin içindeki α-ketoglutat - glutamat. Sukcinyl-CoA, Heme'nin sentezinde yer alır - bir hemoglobin protez grubu. Böylece, Krebs Döngüsü reaksiyonları hem katabolizm işlemlerinde hem de anabolizmaya katılabilir, yani KREBS döngüsü gerçekleştirir amfibik fonksiyonu (Bkz. 13.1).

Gövdedeki karbonhidratlar, proteinler ve yağlar hidrolizlidir ve hidroliz - monosakaritler, amino asitler, yağ asitleri ve gliserinin ürünleri, bunların bir kısmının oksitlendiği dönüşümlere maruz kalır. karbon dioksit ve karbon ve hidrojen oksidasyon ürünleri ürünleri olan su. Bir sonraki oksidasyon için bir substratı temsil eden biyopolimerlerin her birinin her birinin metabolik yoluna sahip olacağı sistem, böyle bir sistem çok hantal ve güvenilmez olacaktır. Bununla birlikte, doğa, metabolik yolların birleştirilmesi problemini çözdü, bu işlemlerin ara aşamalarında, farklı maddelerin oksidasyonu sırasında elde edilen, aynı metabolitlerin minimum sayısının oluşturulduğu şekilde oluşturulduğu şekilde, katabolik işlemler düzenleme problemini çözdü. Ve aslında, şemadan görülebileceği gibi, oksidasyon substratlarının çoğu, akran sınıfı asit - piruvat (C3) ve daha sonra asetil-coola (C2) içine dönüştürülür ve ikincisi oksidasyon sırasında oluşturulabilir. piruvat. Asetil-CoA, trikarboksilik asitler döngüsünde tamamen oksitlenir (CTC - KREBS döngüsü veya sitrat döngüsüdür). KREBS döngüsü, karbonhidratlar, proteinler ve yağlar için katabolik tarafından yaygındır. Katabolik reaksiyonlar sırasında serbest bırakılan enerji kısmen ısı ile dağılır, daha büyük parça anabolik reaksiyonlarda tüketilir. Enerji iletimi, ara maddelerin yardımıyla gerçekleştirilir, bunların ana'sı ATP'dir. Entergenik işlemler, adenosin bilgisi fosfat (ADP) ve inorganik fosfattan adenosinthosfatın (ATP) sentezidir, ayrıca sentez ve makroahiyer bağları olan diğer maddelerdir. Bu işlem, enerjinin katabolik reaksiyonlarla eşleştirilmesi nedeniyle oluşur. Exerbion işlemi, ATP'nin hidrolizi ve diğer trifosfatlardır. Hidroliz biyosentez için gerekli enerjiyi sunar.

Aşağıda, anabolik ve katabolik süreçlerin eşleştirme şemasıdır:

S 1 Oksitlenmiş Substrat, ΔG< 0

ADP + ATF + H 2 OH, ΔG< 0

Birleşme

ATP + H 2 O → ADF + Fosfat, ΔG< 0

S 2 Ürün Biyosentezi, ΔG\u003e 0

Vücuttaki ATP'nin çoğu sonuç olarak oluşturulur oksidatif fosforilasyonElektron şanzıman zincirlerinde (CPE) meydana gelir. Bu işlemin ana substratı, esas olarak CTC'de oluşturulan * N ve FAD * H2'dir, bu nedenle katabolizmanın ana görevlerinden biri ATP'nin sentezidir - sonraki anabolizma reaksiyonları için gereken enerjinin tuhaf bir bataryasıdır. Biyosentez ürünleri kaynak maddelerine kıyasla daha az oksitlendiğinden çoğu biyosentez doğada azalır. Redüksiyon ajanın bu tür işlemlerde rolü yukarıda çalınır * Böylece, metabolizmada kilit bir rol sınırlı sayıda bağlantıya aittir. Bu, bir poruvat ve asetil-COA, spesifik katabolizma yollarının tamamlandığı maddeler; ATP, enerjinin anabolik işlemler için geldiği hidroliz ürünleri; Aşırı * N ve FAD * H 2 - Yerler, ATP'nin ana kısmı vücuttaki ana kısmı oksidasyon sırasında oluşur.

Karbonhidratların katabolizması

Karbonhidrat karbonhidratların işlemleri, sözleşmenin bileşimi, nişasta ve glikojeni ayrışabilen bir amilaz enzimi içerebilen bir amilaz enzimini içerdiği için, son glikozun enzim tarafından parçalandığı bir amilaz enzimi içerir. Çeşitli organların hücrelerine glikoz akışı, insülin hormonuna, bu da hücre zarlarından glikoz transfer hızını düzenler. Transferler - Proteinler.

Hücredeki glukoz değişimi fosforilasyonu ile başlar:

Glikoz + ATF Glikoz-6-Fosfat + ADP

ATP → + ADP

Serbest glukozun aksine, glukus-6-fosfat hücre zarlarından geçemez, böylece hücrede "kilitli" olduğu gibi fosforile edilmiş glukoz, ve glikozdan sentezlenen glikoz-hayvan nişastası şeklindedir. -6-fosfat molekülleri.

Bir hücredeki katabolizma glikoz, molekülün karbon iskeletini değiştirme yönteminde farklılık gösteren üç ana yönü takip edebilir:

1. Üçüncü ve dördüncü karbon atomları arasındaki C-C iletişiminin bölünmesi ve bir hexose molekülünden iki triosis elde edildiği dichotomik yol elde edilir (6 → 2C 3'ten).

2. Hexin, bir (birinci) karbon atomunun oksidasyonu ve bölünmesi sonucu pentoza (C6 → C 5) birine dönüştürüldüğü apotomik yol (pentosofosfat).

3. Altıncı karbon atomunun oksidasyonu ve bölünmesi meydana geldiğinde gldurpose yolu

Glikozun çürümesindeki ana şey, enerjinin salınmasına yol açan bir dikotomik yoldur ve bu şekilde, sırayla glikoz oksitlemek ve enerjisini iki şekilde oksitler:

1. Bağımsız anaerobik çürüme laktik aside glikoz - glikoliz.

glikoz → 2-laktat + 134 KJ

Bu enerjinin bir kısmı iki oluşumuna harcanıyor aTF Moleküllerive gerisi ısı şeklinde dağılır.

2.Aerobik (oksijen bağımlı) Karbondioksit ve suya glikoz çürümesi

Bu, ters fotosentezin sürecidir:

6 saat 12/6 + 6O 2 ↔ 6CO 2 + 6N 2 O + 2850 KJ

Bu enerjinin% 60'ı, biyolojik olarak erişilebilir bir biçimde, ATP'nin makroerjik bağları biçiminde inhibe edilir. Yukarıdaki denklemlerden görülebileceği gibi, aerobik yolu Glycoliz'e kıyasla hiç şüphesiz daha karlı, çünkü içinde aynı miktarda glikozdan yirmi kat daha fazla ATP olarak oluşturulur. Aerobik bozunma, kırmızı kan hücreleri hariç çoğu vücut dokuları tarafından gerçekleştirilir. Malign hücreler için, enerji elde etmenin ana yolu glikolizdir. Kaslar, büyük yüklerde, oksijen erişiminin zor olduğu ve çıplak kaslarda laktik asit oluştuğunda glikoliz kullanılır.

Glikoz glikolarium reaksiyonu devresi, birinci on reaksiyon, aerobik bozunma ile ortak olan ve onbirinci, üstü * n kullanarak akran sınıf asitinden (PVC) laktik asidin sentezidir. Glikozun aerobik çürümesinde reaksiyonu düşünün:

1 Reaksiyon, glukozun fosforilasyonu, aktivasyonudur.

2 Reaksiyon izomerizasyondur, glukoz-6-fosfat fruktoz-6-fosfata dönüşür.

3 Reaksiyon - fruktoz-6-fosfat fruktoz-1,6-difosfat'a fosforile edilmiştir.

İlk üç reaksiyon, bu aşamada bu aşamada, fosforilasyon reaksiyonunda hala ATP enerjisinin maliyetleri var:

1

Glukoz-6 fosfat

2- İzomerizasyon

Atf

Fruktoz-6-fosfat 7 9 3-fosfogliserat 10

2-fosfogliserat paylaşılan yolu

9 H 2 ATP

Bir sonraki aşama reaksiyondur glikoletik Oksi GöndermeAltı karbonlu bir iskeletin çürümesinin iki karbonlu iki karbonlu ve objidasyonu piruvat için parçalandığı yerlerde.

4 Reaksiyon - Açık asiklik formunda fruktoz-1,6-difosfat, iki üç karbonlu fragmana bir aldolaz enzimiyle parçalanır: glyceraldehidfosfat ve dioksiaseton fosfat.

5 Reaksiyon, izomerizasyondur, dioksiyoteton fosfatının glikeraldehidfosfat içine dönüşmesidir.

Diğer katabolizma sadece glyceraldehidfosfat yoluyla gerçekleşir, iki molekül, 6. reaksiyonda 1,3-dithosfogliseratta + yukarıda oksitlenir ve ATP formunda serbest bırakılan enerji. Bu durumda, aldehitin oksidasyonu organik ve fosforik asidin bir anhidritine yol açar. 1,3-difosfogliserin iki molekülü, hidroliz işlemine 3-fosfogliserin içine dönüştürülür ve daha sonra, 8. reaksiyonda, fosfat grubu, 3 konumundan (3) 2 konumundan aktarılır.

9 Reaksiyon, suyun fosfoenolpiruvat elde edilmesi için taklit ediyor ve daha sonra Keto-Enolat dönüşümü, bir fosforik asit molekülü ve bir ENOL formu dioksiasetonefosfattan bir ketoforma dönüştüğünde hidrolizle konjugat meydana gelir.

Katabolizm lipid

En yüksek hayvanlarda ve lipitler mideye girer ve neredeyse aboneliği bir asidik ortam tarafından iptal ettiler. Küçük bağırsakların bir alkalin ortamında, lipitler lipazların etkisi altında hidrolize edilir. Hidrolize edilmiş lipitler kan içine emilir ve daha fazla metabolizma için çeşitli organlara aktarılır.

Kanda gliserin, LCD, mono- ve digliseritlerin bağırsak duvarından akar. LCD'nin kan proteinleriyle ilişkili olan ve ertelendiği bir yağ dokusuna veya karaciğerine transfer edilir ve bir yağ dokusuna veya karaciğere aktarılır. Karaciğerde, CO2 ve H20 için oksitlenilen LCD'nin oluşumunda hidroliz vardır., Oksidasyon sırasında çok miktarda enerji salınır.

LCD'nin oksidasyonu süreci birçok aşamayı içerir. LCD, C - C (doğal LCD, eşit sayıda karbon atomundan oluşur) parçalarına (sentezlenir) imha edilir. Katabolizma olduğunda, LCD ilk önce, ATP'nin ayrılması, daha sonra doymamış asitlere oksitlenerek bir coenchander A ile tiyoeterlere dönüştürülür. Oksitleyici bir fazlı olarak hizmet eder.

15 saat 31'e kadar Coxy - Palmitik Asit

Hsko Oh hakkında

CH3 (CH2) 12 CH2CH 2 C Cehennem 3 (CH2) 2 CH2CH2 SCA ile

CH2 (CH2) 12 CH \u003d SCA SNA

Proteinlerin hidrolizden (proteoliz) katabolizmasının yolu proteaz ve peptidaz enzimlerinin etkisi altında başlar.

Proteinlerin hidrolizi midede, pepsin enziminin etkisiyle başlar, bu, hidroklorik asit gastrik hücrelerin salınması nedeniyle, bu, asitli bir gastrik pH \u003d 1-2'nin asidik bir ortamına katkıda bulunur.

PH \u003d 7.8-8.4'teki ince bağırsakta, proteinlerin parçalanması, tripsin ve cheelleep enzimleri ile katalize edilir.

AK - Gastrointestinal sistemden gelen protein hidrolizinin ürünü, hücrelerin ve dokuların amino asit rezervlerinin bir yenilenmesi için önemli bir fondur. Yerindeniz AC'den birinin bile dışındaki sınırlı kabul, kendi proteinlerinin keskin bir ayrışmasına neden olur, AK kendi proteinlerinin, nükleotitlerinin, porfirlerinin, vb. Sentezinde kullanılır.

Bir günde, bir yetişkin 100 g proteindir. Proteinler dolu olabilir - tüm vazgeçilmez AK ve arızalı varlığında - tüm vazgeçilmez AC yoktur. Gün boyunca, 400 g protein ayrışır ve sentezlenir. 35 gün boyunca tüm proteinler güncellenir.

Protein değişiminin durumu hakkında azot dengesi ile değerlendirilebilir. Organ proteinleri sıkı türler ve doku özgüllüğü ile ayırt edildiğinden, canlı bir organizma, yalnızca hidrolize edilmiş bir durumda uygulanan protein kullanabilme yeteneğine sahiptir.

AK'nin ince bağırsak zarıyla emilimi, glutatyonun etkisi altında gerçekleşir. AK Taşıyıcı venin kanına, daha sonra dönüşümün maruz kaldığı karaciğere kaydolun.